结直肠癌是常见的胃肠道肿瘤,肝转移是其引起死亡的主要原因,其机制尚不清楚。肿瘤细胞分泌的exosomes在肿瘤转移过程中起到重要的通讯作用,大量关于黑色素瘤和乳腺癌的研究已证实了这一观点。但exosomes是否在结直肠癌肝转移过程中起到关键作用至今仍未得到直接的证实。本实验证明了exosomes在结直肠癌肝转移过程中的重要作用。首先,我们成功建立了结直肠癌肝转移的裸鼠动物模型。然后,我们通过这个模型,证明了转移能力较强的HT-29细胞所分泌的exosomes能够促进转移能力较弱的Caco-2细胞在肝脏处转移灶的形成,这直接说明了exosomes在结直肠癌肝转移过程中的重要作用。进一步研究HT-29细胞所分泌的exosomes促进Caco-2细胞肝转移的机制发现,HT-29细胞所分泌的exosomes处理过的Caco-2细胞裸鼠模型肝脏转移微环境处CXCR4表达量相对较高。这表明exosomes可能通过招募表达CXCR4的间质细胞而形成适合肿瘤细胞发展的转移微环境。体外实验表明肿瘤细胞所分泌的exosomes能够提高Caco-2田胞的迁移能力,这可能也是exosomes促进肿瘤细胞转移的途径之一。此项研究证实了exosomes在结直肠癌肝转移过程中的重要作用,为结直肠癌的诊断与治疗提供了依据。很多癌症起源于有感染、慢性刺激及炎症的位点。我们采用固体脂质纳米粒(SLN)包裹Gd-DTPA (gadolinium-diethylenetriaminepenta acetic acid)的方式制备纳米化的Gd-DTPA (Gd-DTPA-SLN)作为T1对比剂,建立新型的基于固体脂质纳米颗粒的MR结直肠成像技术,对结直肠炎症状况进行评估。早期实验结果显示Gd-DTPA-SLN经直肠给药后,炎症状态的肠壁于MR上有明显的增强显示,即炎性肠道对Gd-DTPA-SLN对比剂的吸收与正常肠道相比有明显增加。我们利用人类结直肠癌细胞Caco-2构建单层膜细胞模型模拟肠道上皮,并利用TNF-α或TNF-α、IL-1β两种炎症因子的混合液处理单层膜,研究炎症状态下胃肠道对药物吸收增加的机制。结果显示TNF-α及TNF-α、IL-1β两种炎症因子的混合液均引发Caco-2细胞单层膜的电阻明显降低,Gd-DTPA-SLN的渗透率明显增加。炎症因子处理的Caco-2单层膜细胞间紧密连接遭到明显破坏,同时炎症因子影响Caco-2细胞对Gd-DTPA-SLN药物的吸收。此项工作为基于固体脂质纳米粒检测结直肠炎症的新型MR成像方法提供理论依据。综上所述,我们进行了关于结直肠疾病的研究,主要研究结直肠癌细胞分泌的exosomes在其肝转移过程中发挥的作用及可能的机制。与此同时我们对通过Gd-DTPA-SLN作为对比剂检测结直肠炎症的原理进行探索。相信我们的研究会对结直肠癌的诊断与治疗提供新的启示及理论依据。