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钆对比剂（gadolinium-based contrast agents,GBCAs）是一类被广泛应用于疾病的临床诊断和相关研究的磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）对比剂。钆对比剂根据钆离子结合配体的结构不同可分为线性和大环状,一般而言大环状钆配合物的化学稳定性相对高于线状配合物。按照形成钆配合物的配体的荷电性质不同又可以把线性钆对比剂分为离子型和非离子型两大类,离子线性钆对比剂热动力学稳定性高于非离子线性。故综上所述钆对比剂主要有三大类:非离子线性钆对比剂、离子线性钆对比剂和大环类钆对比剂。大环类钆对比剂的稳定性要高于线性类钆对比剂。然而,当前国内临床使用大环状对比剂的比例仅占临床钆对比剂总使用量的约5%,这与欧盟和美国均远超过50%的使用比例相比,还有较大的差距。理论上,钆对比剂在静脉给药后会全部以原型的形式通过肾脏快速排出体外。但近年来,有研究表明钆对比剂在被多次使用后会导致人体各器官出现不同程度的钆沉积现象,并且钆沉积的程度与钆对比剂的类型有密切关系。然而,钆对比剂沉积为什么与钆对比剂类型有关?钆对比剂主要在哪些器官沉积?钆对比剂沉积现象是否对器官的形态与功能造成影响?目前的研究仍未能明确解答这些问题。因此,本论文研究了钆对比剂的类型与钆对比剂沉积的关系,考察了钆对比剂沉积的主要部位以及钆沉积后对机体各器官形态及功能的影响,并通过以kupffer细胞作为研究对象,初步探究了钆沉积对大鼠免疫系统的可能影响及其机制。第一部分研究中,我们建立了AKTA纯化仪联合电感耦合等离子体质谱（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS）检测钆对比剂中游离Gd3+的方法,并成功通过该方法检测了不同环境下钆对比剂中游离Gd3+的浓度。对比了不同类型钆对比剂在去离子水溶液中,在37℃人血浆中,在模拟肾衰条件下的Gd3+释放率随时间变化规律。在去离子水溶液中,各种类型的钆对比剂Gd3+释放率均低于0.5%,不随时间变化,稳定性好。在37℃人血浆中,大环类钆对比剂的Gd3+释放率维持在1%以下,不随时间变化,稳定性好;离子线性钆对比剂的Gd3+释放率随时间延长而增加,15d时可达到近4%;非离子线性钆对比剂Gd3+释放率随时间延长而增加,15d时可达15%。在模拟肾衰条件中,非离子线性钆对比剂的Gd3+释放率随时间延长而增加,15d时可达25%;离子线性钆对比剂与大环类钆对比剂的Gd3+释放率与正常人血浆组相比无明显变化。结果表明:在水溶液中各类型钆对比剂稳定性良好。在人血浆中钆对比剂的稳定性,大环类（如多它灵和佳迪显）>离子线性（如马根维显）>非离子线性（如欧乃影）。模拟肾衰条件对非离子线性钆对比剂稳定性影响最大,对离子线性和大环类钆对比剂影响不大。该结果与肾衰患者使用非离子线性钆对比剂更容易造成钆沉积的临床现象一致。第二部分研究中,我们给予SD大鼠多次注射临床给药浓度的钆对比剂,考察不同钆对比剂在大鼠各器官的沉积情况,并通过HE染色分析钆沉积可能对大鼠各器官形态的影响。同时,我们以腺嘌呤诱导建立大鼠肾衰模型,并探讨肾衰对钆沉积的影响。结果表明,钆对比剂在大鼠多个器官都有沉积,但以肝、脾、肾等部位最为明显,脑与骨次之。HE染色结果显示,钆对比剂沉积现象并未造成大鼠器官的形态学改变。肾衰作为独立危险因子,可以加重大鼠各器官钆沉积的程度。不同类型钆对比剂导致钆沉积的程度:大环类（如多它灵和佳迪显）<离子线性（如马根维显）<非离子线性（如欧乃影）。相比大环类钆对比剂,大鼠多次使用线性钆对比剂后,体内的钆沉积更严重。这可能是因为线性钆对比剂在血浆中的稳定性较低,会释放出更多游离的第三部分研究中,我们给予大鼠静脉注射临床给药浓度的钆对比剂或作为对照的氯化钆溶液,探讨不同类型钆对比剂对于肝脏kupffer细胞活性的影响。原代提取大鼠肝脏kupffer细胞,运用流式细胞术分析了kupffer细胞的纯度,通过CCK-8试剂盒检测了各种类型钆对比剂对于kupffer细胞的毒性作用,并运用大鼠Th1/Th2细胞因子试剂盒检测各种类型钆对比剂对于kupffer细胞释放细胞因子的影响,进而分析钆对比剂对大鼠免疫系统的影响。结果显示,注射临床给药浓度的钆对比剂或作为对照的氯化钆溶液后,大鼠肝脏kupffer细胞数目均有减少,其中注射氯化钆后的大鼠kupffer细胞减少最为明显。CCK-8结果显示,各试剂对kupffer细胞的细胞毒性,氯化钆溶液>非离子线性（欧乃影）>离子线性（马根维显）>大环类（多它灵和佳迪显）,钆对比剂的毒性与其释放的游离Gd3+浓度有密切关系。细胞因子检测中发现,线性钆对比剂易导致kupffer细胞释放的IL-6和TNF水平增加,这两种细胞因子都参与了机体的Th1型炎症反应。然而kupffer细胞释放IL-6和TNF的增加是否与NSF等炎症相关疾病的发生有关,还需进一步的实验研究。综上所述,本课题成功建立了体外分析钆对比剂Gd3+释放率的方法,并检测了不同类型钆对比剂在不同环境中的稳定性,在人血浆溶液中钆对比剂稳定性:大环类>离子线性>非离子线性。钆对比剂体内沉积主要集中在肝、肾、脾等器官。多次使用钆对比剂,尤其是线性钆对比剂,会导致机体的的免疫细胞如kupffer细胞的数目减少,并且导致其释放的IL-6和TNF释放增加,这两种细胞因子都参与了机体的Th1型炎症反应。钆沉积的程度、kupffer细胞的数目、其释放细胞因子的变化均与钆对比剂的稳定性相关。钆对比剂的稳定性越强,释放的游离Gd3+浓度越小,其对机体的影响就越小。所以在临床的实际运用中我们可以优先考虑使用大环类钆对比剂。并且在使用钆对比剂之前,医务工作者要对患者肾功能进行评估。同时,尽量避免患者短时间内多次使用钆对比剂。