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目的：(1)合成新型MRI造影剂钆二乙烯三胺五乙酸(Gd-DTPA)-壳聚糖纳米复合物(Gd-nanoCPs)，探讨其经结肠粘膜途径对正常大鼠结肠粘膜的MRI成像机制。(2)建立右旋葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的大鼠溃疡性结肠炎模型，探索Gd-nanoCPs经直肠灌注检测炎性肠病的预临床方法，观察炎性肠病粘膜损坏的MRI信号改变。(3)建立大鼠结肠walker-256肿瘤动物模型，初步评价新型造影剂Gd-nanoCPs经直肠灌注对大鼠结肠肿瘤模型的MRI成像可行性及成像效果。
材料和方法：采用改良的乳化凝结技术合成Gd-nanoCPs纳米复合物。使用动态光散射光谱仪及电感耦合等离子发射光谱对复合物理化特性进行分析。采用5％葡聚糖硫酸钠诱导溃疡性结肠炎大鼠模型，粘膜破坏程度采用病理学评分方法。walker-256肿瘤大鼠瘤体移植方法建立结肠癌模型。对正常组(n=16)、结肠炎组(n=14)及肿瘤组(n=14)分别灌注Gd-nanoCPs混悬液(每组10只)，Gd-DTPA水溶液(每组2-4只)及尾静脉注射Gd-DTPA(每组2只)，于灌肠前和灌肠20～120 min后行结肠MR扫描。对结肠上段、中段及下段肠壁分别进行灌肠前后结肠壁、盆壁肌肉和图像背景MR信号强度进行测量，计算灌肠前后肠壁与盆壁肌肉的相对信号值及强化率，并采用配对t检验进行组内及组间比较。实验完成后进行病理学检查。
结果：(1)Gd-nanoCPs粒径约420nm，Gd-DTPA包封率为74.4％。(2)Gd-nanoCPs在80min内对正常大鼠结肠粘膜均有强化效果，120min组结肠粘膜无明显强化。20～120min时间内结肠下段、中段及上段粘膜的强化率分别为1.8％～35.2％，1.6％～26.4％和1.8％-27.3％；各肠段强化率均无明显统计学差异(P值均>0.05)，结肠粘膜强化效果最佳的时间点为20min。(3)直肠灌注Gd-nanoCPs混悬液20-120分钟内结肠炎组肠粘膜均有强化，20-120分钟内下段、中段及上段结肠粘膜强化率分别为25.2％～71.1％，20.8％～55.7％和9.4％～35.1％。与正常大鼠相比，结肠炎组强化明显增强，两者有明显统计学差异(P值均<0.05)，粘膜MRI信号变化与病理学评分一致。(4)肿瘤组灌注Gd-nanoCPs混悬液20-120分钟内有4例瘤体强化，占40％，平均强化率为38.0％±19.63％(22％～55.48％)，6例瘤体无明显强化，占60％。与正常大鼠相比，肿瘤大鼠结肠粘膜强率明显增加，肿瘤组与正常组下段、中段及上段结肠粘膜平均强化率分别为20.77％±4.91％，17.2％±1.62％，26.72％±4.48％和14.79％±2.78％，19.79％±3.38％，14.17％±0.96％，两组强化率有明显统计学差异(P值均<0.05)。(5)电镜证实Gd-nanoCPs位于粘膜下细胞间隙及粘膜细胞内，与正常组对照，结肠癌及结肠炎病变区肠壁粘膜对壳聚糖包钆纳米复合物胞吞功能明显增强。(6)Gd-DTPA水溶液灌注结肠对正常大鼠、溃疡性结肠炎及肿瘤大鼠模型结肠MRI图像均无强化效果，电镜图像粘膜层及粘膜下层也无Gd-DTPA聚集。
结论：(1)成功制备MRI新型造影剂壳聚糖纳米包裹Gd-DTPA复合物Gd-nanoCPs，通过MRI成像可以显示Gd-nanoCPs结肠壁黏附和吸收现象，是活体内监测结肠黏膜途径纳米载体转运机制的有效技术。(2)直肠灌注Gd-nanoCPs对溃疡性结肠炎肠壁粘膜MRI信号变化与病理学评分一致，具有成为评价炎性肠病的特异性MRI造影剂的潜能，对活体评价溃疡性结肠炎粘膜病变及分子影像学研究提供一种新的方法。(3)直肠灌注Gd-nanoCPs后能够通过MRI成像对walker-256结肠癌大鼠动物模型浸润粘膜层的瘤体实现检测的目的，但对于仅累及浆膜层的瘤体无明显强化效果，Gd-nanoCPs对探查仅累及浆膜面的瘤体有其局限性。