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目的: 基于肿瘤细胞与骨髓间充质干细胞建立乳腺癌骨转移裸鼠模型,探讨临床有效方剂——温肾壮骨方对该病理模型的药理活性及体内成分的药代动力学规律。 方法: 1.通过质粒转染方法,构建稳定表达Luc质粒的MDA-MB-231BO人乳腺癌细胞株,采用左心室共注射MDA-MB-231BO-Luc+BMSCs和单独注射MDA-MB-231BO-Luc的方法建立乳腺癌骨转移裸鼠模型。 2.造模1周后,56只乳腺癌骨转移动物随机分为单独注射模型组(i.g.生理盐水)、共注射模型组(i.g.生理盐水)、温肾壮骨方低、中、高剂量组(i.g.3.25、6.5、13.0g/kg/d)、唑来膦酸组(i.p.100μg/kg/week)、中西结合组(i.g.中药13.0 g/kg/d与i.p.唑来膦酸100μg/kg/week),另设8只正常动物为空白对照组(i.g.生理盐水)。连续4周。应用Micro-CT、小动物活体成像系统及病理学HE、TRAP染色的方法,评价温肾壮骨方抗乳腺癌骨转移的效应。 3.采用Western blotting方法检测各组骨转移灶中EMT上皮表型marker蛋白(E-cadherin、Occludins)及间质表型marker蛋白(N-cadherin、 Vimentin、Fibronectin)的表达,分析温肾壮骨方对BMSCs促乳腺癌细胞EMT的抑制作用。 4.应用LC-MS/MS方法,同时定量检测温肾壮骨方(6.5、13.0 g/kg/d)8种成分在乳腺癌骨转移裸鼠全血中0、0.25、0.5、1、2、4、8、24 h的血药浓度并计算药代参数,揭示温肾壮骨方多成分在裸鼠体内的药代动力学规律。 结果: 1.造模第5周,模型动物(单独注射和共注射组)的脊柱、头部和四肢等多个部位发生骨转移,骨转移灶的光子通量数达到1.3×1010p/s/cm2/sr;模型动物骨组织中肿瘤细胞浸润和溶骨性损伤明显,骨结构发生一定程度的破坏;与空白对照组相比,模型组(单注射和共注射)动物骨转移组织中破骨细胞数量显著增加(P<0.01)。 2.与单独注射模型组比较,共注射模型组骨转移灶数目和光子通量数显著增多(P<0.05)、破骨细胞数量无明显差异,间质marker蛋白N-cadherin、Vimentin表达显著升高(P<0.05或P<0.01),上皮marker蛋白Occludins表达显著降低(P<0.05),而E-cadherin、Fibronectin蛋白表达无明显差异。 3.与共注射模型组比较,温肾壮骨方3个剂量组、唑来膦酸和中西结合组的骨转移灶数目和光子通量数均显著下降(P<0.05或P<0.01);温肾壮骨方中、高剂量、唑来膦酸和中西结合组破骨细胞数显著减少(P<0.05或P<0.01);温肾壮骨方3个剂量组骨转移组织中的N-cadherin、 Vimentin蛋白表达水平明显下降(P<0.05或P<0.01);温肾壮骨方高剂量、唑来膦酸和中西结合组E-cadherin、Occludins、Fibronectin蛋白表达水平明显上升(P<0.05或P<0.01)。 4.采用LC-MS/MS分析方法,在乳腺癌骨转移模型裸鼠全血中检测到补骨脂素、异补骨脂素、补骨脂甲素、补骨脂乙素、蛇床子素、花椒毒素、佛手柑内酯、欧前胡素8种成分。计算药代动力学参数,结果显示,随着温肾壮骨方给药剂量的增加,补骨脂素、异补骨脂素、补骨脂甲素、补骨脂乙素、蛇床子素、花椒毒素、佛手柑内酯、欧前胡素高剂量组的半衰期(T1/2)高于中剂量组;补骨脂甲素、补骨脂乙素、蛇床子素和欧前胡素高剂量组的AUC和Cmax达到中剂量组的2.0-5.4倍,花椒毒素、佛手柑内酯高剂量组的AUC和Cmax达到中剂量组的1.6-1.8倍,而补骨脂素和异补骨脂素两个剂量的AUC和Cmax无明显差异;温肾壮骨方高剂量组各成分在全血中的平均滞留时间较中剂量组延长。 结论: 1.温肾壮骨方对于MDA-MB-231BO-Luc+BMSCs共注射诱导的乳腺癌骨转移模型具有较好的治疗作用。 2.温肾壮骨方对骨转移灶中肿瘤细胞的EMT过程有一定的抑制作用。 3.温肾壮骨方多成分在乳腺癌骨转移病理模型全血中的药代动力学属于非线性药代动力学过程。