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蒽环类抗生素(Anthracycline antibiotic,ANT)最初在1950年被发现的,随着肿瘤治疗的发展历程,ANT已成为了其中具有里程碑意义的一类药物。在过去30年,ANT药物广泛应用于临床,以其为基础的联合治疗是白血病、恶性淋巴瘤、乳腺癌、胰腺癌等多种恶性肿瘤的一线治疗方案,ANT明显提高了肿瘤患者生存率及预后。然而,ANT可引起剂量依赖性心脏毒性,包括心肌病和充血性心力衰竭,使其在临床应用上受到了极大的影响。目前临床对接受ANT化疗患者应用彩色超声心动图检测心脏是否发生病变,且近年科学家们也将研究热点放在相应的心脏保护药物上。愈来愈多的研究证实,促红细胞生成素(Erythropoietin,EPO)是具有多效性的细胞因子,主要生物学功能包括:减少缺血诱导的细胞凋亡、促进炎性细胞凋亡、抗氧化等多种作用。已有多项临床前及临床研究已证实,EPO在急性心肌梗死、心肌缺血/再灌注、糖尿病心肌病等疾病中可发挥心脏保护作用。临床上需要长期或大剂量使用EPO才能发挥其多器官组织保护作用,但这可过度的刺激造血系统导致高凝状态、血栓、高血压、纯红细胞生成障碍性贫血等副作用。因此,副反应少但具有多器官保护作用的EPO衍生肽螺旋B表面肽(Helix B surface peptide,HBSP)成为目前研究的热点。有研究证实ANT所致心脏毒性与心肌细胞凋亡增加、氧化应激过激相关。因此,我们考虑EPO及其衍生肽HBSP也可对ANT所致心肌损伤发挥保护作用。本课题将通过探讨建立ANT所致心肌损伤大鼠模型的有效方式,及进一步探究EPO及其衍生物HBSP对ANT所致心肌损伤是否有保护作用及可能发挥作用的机制。第一部分建立表柔比星所致心肌损伤大鼠模型目的:本研究选取体型适中,生命力顽强的大鼠进行试验,探讨表柔比星(Epirubicin,EPI)所致心肌损伤大鼠模型的最佳造模方式,为后续试验提供良好的动物模型。方法:健康雄性Wistar大鼠36只,设定两组建模方式。EPIiv组(10只):EPI 2.5mg/kg,尾静脉注射,每周1次,连续6周,饲养至第11周解剖;EPIip组(10只):EPI 2.5mg/kg,腹腔注射,每周1次,连续6周,饲养至第11周解剖。两组模型组分别设定相应的对照组,即CONiv组、CONip组(8只)。两组对照组均根据大鼠体重给予相应等量的生理盐水。对各组大鼠一般状况及体重变化进行观察和记录,处死后对大鼠心脏石蜡切片进行HE染色及免疫组织化学染色。结果:EPIiv组、EPIip组较对照组大鼠体重均增加缓慢,且一般状态均出现明显改变,即精神差、脱毛、进食及进水量明显减少等。除此之外,EPIiv组出现易激惹状态,尾部出现溃烂,考虑与EPI注射渗漏所致的局部强烈刺激相关,造成大鼠一般状态更为恶化并导致死亡。在心肌组织的病理学改变及形态学上发现EPIiv组和EPIip组大鼠心肌细胞相较于对照组均出现明显的改变。进一步根据Billingham半定量标准进行病理评分,EPIiv组和EPIip组大鼠心肌细胞病理评分无明显差异。免疫组化切片定性分析及半定量分析也证实了上述观点。结论:EPI腹腔小剂量间断给药(2.5mg/kg),每周1次,连续6周,累计剂量15mg/kg,饲养11周的给药方案,能成功建立大鼠EPI所致心肌损伤模型,是相关实验的首选。第二部分EPO及其衍生肽HBSP对表柔比星所致心肌损伤大鼠的心脏保护作用研究目的:探讨EPO及其衍生肽HBSP对EPI所致心肌损伤大鼠的心脏是否具有保护作用及其可能的机制。方法:健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为对照组(CON组)10只,表柔比星组(EPI组)16只,EPO干预组即EPI+EPO组(EE组)17只,HBSP干预组即EPI+HBSP组(EH组)17只。除对照组外,剩余三组均给予EPI 2.5mg/kg腹腔给药,连续6周,每周1次。相应根据体重给予CON组大鼠等量生理盐水腹腔注射。EE组大鼠给予稀释后的EPO 5000IU/kg腹腔注射,连续6周,每周3次,分别是EPI给药的前两天和EPI给药后第3天。EH组大鼠给予稀释后的HBSP 60μg/kg腹腔注射,注射方案同EPO。CON组和EPI组根据大鼠体重给予等量生理盐水,注射方案同EPO。于第1 1周处死大鼠前尾静脉取血涂片、彩色超声心动图检查,后对大鼠心肌组织行HE染色及免疫组织化学染色。结果:EPI组大鼠一般情况差,同第一部分,与CON组相比差异显著。EE组及EH组大鼠一般状态较EPI组稍改善,其中EH组大鼠一般状况稍好于EE组。EPI组、EE组、EH组大鼠体重较CON组大鼠体重减轻,经过统计学分析表示,EPI、EE、EH三组大鼠体重无明显差异。EPI组、EE组、EH组均出现了明显的骨髓抑制,其中EPI组、EH组大鼠尾静脉血涂片中红细胞、白细胞及血小板均明显低于CON组。EE组中大鼠尾静脉血涂片中白细胞及血小板明显低于CON组,但红细胞明显升高。EH组中红细胞、白细胞及血小板的细胞数均与EPI组无统计学差异。心脏彩超结果显示,第1 1周末CON、EE、EH三组大鼠左室舒张末期内径(LVIDd)、左室收缩末期内径(LVIDs)均明显低于EPI组,且左室射血分数(EF)、左室短轴缩短分数(FS)均明显高于EPI组。CON、EE、EH三组之间心脏彩超观察的四项指标均无统计学差异。第1 1周末解剖后观察心肌组织发现,EPI组大鼠心肌细胞病理改变明显。EE组及EH组相较于EPI组上述病变明显改善,心肌纤维较CON组轻度水肿。根据Billingham半定量标准在光镜下进行心肌组织病理评分,进一步统计学分析结果示:病理评分EII组>EE组>EH组>CON组。免疫组化测定心肌细胞中促凋亡蛋白Caspase3和抗凋亡蛋白Bcl-xl表达,应用Image J软件进行图像分析并测定平均光密度(mean optical density,MOD)。结果表明,与 CON 组比较,EE 组、EH 组及EPI组大鼠心肌Caspase3的平均光密度值明显升高(P<0.05),Bcl-xl的平均光密度明显降低(P<0.05)。大鼠心肌Caspase3的平均光密度值在EE组、EH组、EPI组三组间均具有显著差异(P<0.05)。四组大鼠心肌Caspase3平均光密度值大小为EPI 组>EE 组>EH组>CON组。大鼠心肌Bcl-xl的平均光密度在EE组与EH组比较差异无统计学意义(P>0.05),但均与EPI组比较有显著差异(P<0.05)。四组大鼠心肌Bcl-xl平均光密度大小为CON组>EE组=EH组>EPI 组。结论:EPO及HBSP均对EPI所致心肌损害具有保护作用,且HBSP对EPI所致心肌损害的保护作用稍强于EPO。