最新研究揭示：核磁共振显影剂的金属对人体存在毒性

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近期，一项发表在《磁共振成像》杂志上的研究提出了关于钆基对比剂（GBCAs）潜在风险的新见解。这项名为“钆从磁共振成像对比剂中沉淀可能是其毒性的实质”的研究，揭示了钆如何在体内形成沉淀物，并可能成为其毒性的重要因素。

钆作为一种稀土金属，因其独特的磁性特性被广泛用于MRI对比剂中。在这些对比剂中，钆通常以螯合形式存在，通过化学方式与有机分子结合，防止其自由离子对人体产生毒性。然而，研究表明，并非所有注射的GBCAs都能完全排出体外，部分钆可能会沉积在大脑、骨骼和皮肤等组织中。这种沉积是否对健康造成长期影响成为了当前的研究热点。此外，虽然现有研究多集中于酸性环境和内源性金属的作用，但生物环境中GBCAs分解的影响尚未得到充分探讨。

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研究团队模拟了人体内的酸性条件，探索了钆基对比剂与草酸反应生成沉淀的过程。

实验材料：使用了Dotarem（环状GBCAs）和Omniscan（线性GBCAs）作为对比剂，以及其他关键试剂如草酸、牛血清白蛋白（BSA）等。

实验体系：在接近体内溶酶体酸性条件（pH 1.27–4.15）下进行实验，利用分光光度法实时监测沉淀形成过程。

数据分析：通过拟合沉淀曲线获取反应延迟时间和表观沉淀速率常数，并采用X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）等技术分析沉淀性质。

研究显示，Omniscan与草酸快速反应生成白色沉淀，确认为草酸钆（Gd₂(C₂O₄)₃）。相比之下，Dotarem与草酸的反应较为缓慢，表现为双阶段反应过程。温度升高至37°C可加速沉淀形成，表明该反应在生理温度下具有活性。加入BSA后，Dotarem的沉淀形成速度加快，表明蛋白质可能在生理环境中促进螯合物分解及钆沉积。

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研究首次提供了钆在体内转化为不溶颗粒的化学机制，提示细胞内尤其是溶酶体内可能是钆解离与沉积的关键场所。尽管GBCAs稳定性高，但在生理条件下仍可能发生降解，释放自由钆离子并形成纳米颗粒，这可能与肾损伤、系统性纤维化等毒性反应相关。

这项研究强调了选择更稳定的环状GBCAs的重要性，以降低潜在毒性风险。未来的研究应关注钆纳米颗粒的形成、生物分布及其致病潜力，开发更安全的造影剂及应对策略。这一发现不仅为我们理解GBCAs在体内的稳定性和钆沉积机制提供了新的视角，也为临床实践中的安全性评估提供了重要参考。

参考

Henderson, Ian M., et al. "Precipitation of gadolinium from magnetic resonance imaging contrast agents may be the Brass tacks of toxicity." Magnetic Resonance Imaging 119 (2025): 110383.