载钆红细胞的制备及其作为心脏磁共振造影剂的应用探索

The non-invasive evaluation of ischemic heart disease includes the evaluation of the extent of coronary artery stenosis and the severity of myocardial ischemia. Among the various tools, MR Myocardial Perfusion Imaging(MRMPI) is the best non-invasive way to detect myocardial ischemia. The MR Coronary Angiography(MRCA) also has some unique advantages such as no radiation and insusceptibility to artery calcification, that leads to a huge potential of development. However，Gadolinium chelates which is widely used in MRMPI and MRCA belongs to extravascular contrast agent. It diffuses into extravascular space quickly after injection. So, it couldn’t predict the myocardial perfusion precisely and couldn’t meet the need of MRCA. The researches in erythrocyte-based drug delivery have made great development recently. As a native drug carrier, erythrocyte has perfect biocompatibility, long circulation half time, large loading space and easy accessibility. Drug loaded by erythrocytes would have long time effect in blood pool. In this study, we plan to prepare Gadolinium chelates loaded erythrocytes, and try to explore the feasibility for its application as a new intravascular MR contrast agent to evaluate the extent of coronary artery stenosis and the myocardial viability.

缺血性心脏病的无创评估包括冠脉狭窄情况以及心肌灌注情况的评估，在各种评估工具中，磁共振心肌灌注显像是目前无创检测心肌缺血的最佳手段，而磁共振冠脉成像也具有无辐射、不受钙化影响等优势，发展潜力巨大。但目前在上述检查中使用的造影剂钆螯合物为血管外造影剂，注射后迅速向血管外间隙扩散，不能准确地反映心肌灌注的真实情况，也无法满足冠脉成像的需要。红细胞载药技术近年来取得较大的进展，红细胞作为天然载体具有生物安全性高、循环半衰期长、载药容量大、获取简易等优势，药物经红细胞负载后可以持续地在血池中发挥作用。本研究拟制备负载钆螯合物的红细胞，并尝试以其作为新型血管内磁共振造影剂，进行冠脉狭窄情况以及心肌灌注情况的评估。

缺血性心脏病的无创评估包括对冠脉狭窄情况以及心肌灌注情况的评估，在各种评估工具中，磁共振心肌灌注显像是目前检测心肌缺血的最佳无创检测手段，而磁共振冠脉成像也具有无辐射、不受钙化影响等优势，发展潜力巨大。但目前在上述检查中使用的造影剂钆螯合物为血管外造影剂，注射后迅速向血管外间隙扩散，不能准确地反映心肌灌注的真实情况，也无法满足冠脉成像的需要。红细胞载药技术近年来取得较大的进展，红细胞作为天然载体具有生物安全性高、循环半衰期长、载药容量大、获取简易等优势，本研究拟制备负载钆螯合物的红细胞，并尝试以其作为新型血管内磁共振造影剂，进行冠脉狭窄情况以及心肌灌注情况的评估。.本研究分别应用了改良的低渗透析法、新型电穿孔法、以及异丙嗪诱导法制备载钆红细胞，每种方法均尝试多种试验条件多次重复试验，镜下观察试制的载钆红细胞形态及完整性，并通过原子吸收光谱测试载钆红细胞包封率，结果显示使用新型电穿孔法虽然包封率在各种方法中最高，但是红细胞破坏及形变严重，多为异形红细胞，而利用改良的低渗透析法获得的包封率较低，但是形态相对完整，使用异丙嗪诱导法获得的载钆红细胞包封率介于二者之间，红细胞形态相对完整；最终利用异丙嗪载低渗条件下诱导获得的载钆红细胞包封率最高，且形态相对比较完整。而利用制备的载钆红细胞在大鼠体内测试，证实载钆红细胞在大鼠体内停留时间相比钆造影剂更长，清除时间较慢。.另一方面，本研究成功利用中华小型猪构建了心肌缺血动物模型，并通过经股动脉途径行冠脉造影，以评估冠状动脉狭窄程度。进一步利用本研究试制的载钆红细胞作为造影剂进行猪心磁共振成像，但在目前的载钆红细胞浓度下，并未获得明显的磁共振增强效果。.本研究成功利用异丙嗪诱导以及低渗透析法结合的方法，制备载钆红细胞，并利用其作为造影剂进行了动物磁共振扫描的初步探索，为新型红细胞造影剂的开发及其在心脏磁共振检查方面的应用提供了有益的思路。