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目的本文通过建立阿霉素心脏毒性小鼠模型,同时给予熊果酸预处理,探讨熊果酸预防阿霉素心脏毒性作用的机制,寻找既能拮抗阿霉素心脏毒性又不影响其抗肿瘤活性的途径。方法将45只小鼠随机分成3组:空白对照组(Sham组)、阿霉素组(DOX组)和熊果酸+阿霉素组(UA+DOX组),n=15只/组。小鼠适应性喂养一周后,开始给药。将阿霉素溶解在赋形剂DMSO(2%)中。Sham组、DOX组,皮下注射含2%DMSO的生理盐水0.1ml/日;UA+DOX组,皮下注射熊果酸(80mg/kg/日)0.1ml/日。给药一周后,DOX组及UA+DOX组小鼠给予一次性腹腔注射阿霉素15mg/kg,Sham组腹腔注射等量含2%DMSO的生理盐水。分别选择阿霉素注射后的第7天和第28天作为阿霉素早期和晚期心脏损伤的时间点。在阿霉素注射前及阿霉素诱导的两个损伤时间点,超声心动图分别检测三组小鼠的心功能指数,以评估其心脏功能。为评估熊果酸对心脏早期损伤的影响,在阿霉素注射后的第7天,每组分别处死10只小鼠,获取心脏样本,用于CK-MB检测、TUNEL染色和Western blot检测凋亡相关蛋白。为了评估熊果酸对阿霉素晚期心脏损伤的影响,每组剩余的5只小鼠在阿霉素注射后第28天时处死,获取心脏样本并石蜡包埋,进行H&E和Masson染色。结果1、熊果酸保护阿霉素处理小鼠的心功能在阿霉素注射后的第7天和第28天,与DOX组相比,UA+DOX组显著改善了小鼠心脏FS和EF(P<0.05)。2、熊果酸降低阿霉素处理小鼠的心脏CK-MB水平为了评估熊果酸对阿霉素处理后小鼠心脏中CK-MB的影响,在阿霉素注射后第7天收集心脏标本测每组CK-MB水平:与DOX组相比,熊果酸显著降低阿霉素处理小鼠心脏中CK-MB的释放(P<0.05)。3、熊果酸预处理降低阿霉素诱导的小鼠心脏细胞凋亡与DOX组相比,UA+DOX组显著减少阿霉素处理小鼠心脏中的凋亡细胞数(P<0.01)。此外,与DOX组相比,UA+DOX组明显抑制心脏中cleaved caspase-3的表达(P<0.01)。4、熊果酸抑制阿霉素处理后小鼠心脏中的炎症和纤维化与Sham组相比,DOX组小鼠心脏组织炎性浸润较严重;而与DOX组相比,UA+DOX组可明显降低炎性细胞的浸润程度(图4A);与DOX组相比,UA+DOX组显著降低纤维化(P<0.01)。5、熊果酸增强阿霉素处理后小鼠心脏中AKT和eNOS的磷酸化水平熊果酸对AKT和p-AKT的作用:与Sham组相比,DOX组阿霉素显著降低AKT磷酸化水平(P<0.05);与DOX组相比,UA+DOX组显著增加AKT的磷酸化水平(P<0.05)。熊果酸对p-eNOS的作用:与Sham组相比,DOX组显著降低P-eNOS的表达(P<0.01);与DOX组相比,UA+DOX组显著提高P-eNOS在阿霉素处理后小鼠心脏中的表达(P<0.01)。6、熊果酸下调阿霉素处理小鼠心脏NOX4的表达并抑制阿霉素处理小鼠心脏的eNOS解偶联熊果酸对eNOS的影响:与Sham组相比,DOX组显著增加了eNOS的表达(P<0.05);与DOX组相比,UA+DOX组显著增加eNOS的表达(P<0.01)。熊果酸对NOX4的影响:与Sham组相比,DOX组显著增加NOX4表达(P<0.01);与DOX组相比,UA+DOX组显著降低NOX4表达(P<0.01)。结论熊果酸能够改善阿霉素处理小鼠的心脏短轴缩短率(FS)和射血分数(EF),并减少阿霉素所致心肌细胞凋亡。其机制可能是熊果酸通过增强AKT和eNOS的磷酸化水平,并增强eNOS的表达,同时下调NOX4来抑制阿霉素诱导的eNOS解偶联。最终,这些效应使熊果酸对阿霉素致心脏损伤起到拮抗作用。