摘要
目的:阿霉素(adriamycin)是从松链丝菌浅灰色变株中提取的一种蔥环类抗生素,具有广谱、高效的抗肿瘤作用,但是其在用药过程中引起不可逆转的心肌损伤,严重限制了其应用范围。阿霉素引起心肌损伤的具体机制目前尚不明确,氧化应激、凋亡、线粒体损伤及细胞内钙超载均有报导,可能是多因素共同作用的结果。既往研究表明其因素之一是阿霉素可导致细胞内ROS生成增加,而ROS可引起心肌细胞内DNA氧化损伤,使细胞出现染色体畸变最终导致相应细胞凋亡甚至坏死。因此如何提高肿瘤治疗效果,扩大阿霉素应用范围,开发心脏保护剂来抵抗阿霉素引起的心肌损伤是目前亟待解决的问题。 小檗碱主要提取于中药黄连,是一种异喹啉类生物碱,具有清热、解毒、泻火、降血糖、降血脂以及调节免疫等功效。小檗碱对正常细胞毒性作用不明显,但可以抑制肿瘤细胞的生长,且可减轻阿霉素引起的心肌损伤,但具体机制尚不清楚。因此本文采用多种检测技术进一步观察小檗碱是否可减轻阿霉素对人源AC16心肌细胞的损伤作用,并在氧化应激和DNA水平探讨其产生保护作用的可能机制。该研究可为临床应用小檗碱提供基础研究资料。 方法: 1通过MTT比色法测定人源AC16心肌细胞存活率,观察不同浓度阿霉素对心肌细胞的毒性大小,确定阿霉素的适当浓度,从而建立其致心肌细胞损伤的模型。 2随机将人源AC16心肌细胞分为六组:空白对照组、阿霉素组、小檗碱组(10μmol/L)、低浓度(1μmol/L)小檗碱+阿霉素组、中浓度(5μmol/L)小檗碱+阿霉素组及高浓度(10μmol/L)小檗碱+阿霉素组。给药后在37℃、5%CO2的培养箱中培养24小时。小檗碱+阿霉素组均采用给予小檗碱半小时后给予阿霉素。 3应用流式细胞仪测定细胞中ROS含量、彗星实验测定细胞DNA的损伤情况以及使用RT-PCR技术检测DNA修复酶X线修复交叉互补组1(XRCC1)及X线修复交叉互补组3(XRCC3)的表达情况,观察对比各组间有无差异。 结果: 1通过浓度梯度设计,依据心肌细胞存活率筛选阿霉素对心肌细胞作用最佳造模浓度,结果显示2μmol/L为合适浓度,心肌细胞存活率明显下降至约75%。 2阿霉素组心肌细胞存活率明显低于空白对照组,差异有统计学意义(P<0.05);小檗碱组与空白对照组比较心肌细胞存活率无明显差异(P>0.05);与阿霉素组比较,低、中浓度小檗碱+阿霉素组细胞存活率升高,但差异无统计学意义(P>0.05),高浓度小檗碱+阿霉素组细胞存活率明显升高且有统计学差异(P<0.05)。 3阿霉素组中ROS含量较空白对照组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),而小檗碱组ROS含量与空白对照组无明显差异(P>0.05);与阿霉素组比较,低、中浓度小檗碱均能降低阿霉素引起的ROS含量升高程度,但不明显(P>0.05),高浓度小檗碱+阿霉素组ROS含量明显降低,且差异有统计学意义(P<0.05)。 4阿霉素组与空白对照组比较心肌细胞DNA损伤明显(P<0.05),小檗碱组较空白对照组无明显细胞DNA损伤(P>0.05);与阿霉素组相比,低浓度小檗碱可不同程度的改善阿霉素的DNA损伤情况,但差异无统计学意义(P>0.05),中、高浓度小檗碱可明显改善阿霉素的DNA损伤,差异显著(P<0.05)。 5与空白对照组相比较,小檗碱组的DNA修复酶表达无明显差异(P>0.05),而阿霉素组表达明显减少(P<0.05)。与阿霉素组相比,低浓度小檗碱组DNA修复酶表达升高,但差异无统计学意义(P>0.05),中、高浓度小檗碱+阿霉素组DNA修复酶则表达显著升高(P<0.05)。 结论: 1阿霉素可致人源AC16心肌细胞损伤,这种损伤作用与其产生活性氧增多及DNA损伤有关,而后者与其降低DNA修复酶XRCC1及XRCC3的表达有关。 2小檗碱可对抗阿霉素所致人源AC16心肌细胞的损伤,这一保护作用可能来自减少活性氧产生以及增加 DNA修复酶表达,从而对抗DNA损伤有关。