文摘

阿霉素(阿霉素)是一种广泛使用的抗肿瘤药的疗效是有限的毒性。本研究的目的是调查可能的保护作用的抗糖尿病的药物二甲双胍(250毫克/公斤溶解在DW七天以上),sitagliptin(10毫克/公斤溶解在DW七天以上)的模型DOX-induced(单剂量15毫克/公斤ip在第五天)在大鼠毒性。我们的研究结果表明,预处理与二甲双胍或sitagliptin产生显著( )心脏保护体现显著降低血清LDH水平以及酶和心肌MDA和总亚硝酸盐和硝酸盐水平,心肌SOD活性显著增加,显著改善组织病理学特征以及cox - 2的免疫组织化学表达显著减少,进气阀打开,caspase-3酶相比,阿霉素组。这些结果可能建议使用二甲双胍和/或sitagliptin作为糖尿病患者患有癌症的最好药物和接收阿霉素化疗方案。

1。介绍

阿霉素(阿霉素)是一种常见的抗肿瘤的蒽环霉素的抗生素,用于治疗多种癌症(1]。然而,心脏的风险,肾,肺,睾丸,血液毒性很大程度上限制了其有效和广泛使用在临床肿瘤学2]。心更容易DOX-induced脂质过氧化作用和毒性因其高能源需求和线粒体密度。此外,心脏还缺乏抗氧化酶需要解毒超氧化物阴离子和过氧化氢;因此,生成的自由基积累,造成严重的脂质过氧化反应,导致心肌细胞线粒体膜的广泛破坏,内质网和核酸1,3]。

阿霉素的病理生理背景cardiotoxic效应是多因子的和没有完全阐明3,4]。的可能机制之一是阿霉素的形成铁的氧化损伤诱发复杂,最终导致心脏功能障碍通过氧化脂质、蛋白质和DNA。这个损失由阿霉素剂量相关,可能会导致心肌病(5,6]。

二甲双胍是一个著名的双胍批准用于治疗2型糖尿病(T2DM)病人体内。二甲双胍也被证明具有抗氧化和消炎作用[7]。同样,sitagliptin是一种抗糖尿病药通过抑制酶作用dipeptidyl peptidase-4和增加体内胰岛素的释放8]。此外,sitagliptin增加β细胞扩散和分子生物学在人类胰岛素分泌(9]。此外,sitagliptin被证明具有抗氧化和消炎作用[10,11]。我们的研究是一个试验来评估可能的保护作用的抗糖尿病的药物二甲双胍和sitagliptin DOX-induced鼠模型的毒性。

2。材料和方法

2.1。动物、实验设计和药物

雄性Wistar鼠随机分成六(6)六到九大鼠组。更多细节的分组和治疗方法如下:控制:收到蒸馏水(DW)订单。二甲双胍:接受二甲双胍的剂量250毫克/公斤/天七天以上。Sitagliptin:收到Sitagliptin每日剂量为10毫克/公斤/天汇票七天。阿霉素:收到的单剂量阿霉素在第五天15毫克/公斤ip。二甲双胍/阿霉素:接受二甲双胍和阿霉素作为描述。Sitagliptin /阿霉素:收到Sitagliptin和阿霉素作为描述。

所有的动物都可以免费获得食物和水随意和照明是维持在12 h周期。所有动物保健和实验程序依照协议的研究咨询医学院伦理委员会Minia大学埃及。

使用的药物二甲双胍粉(CID,埃及),sitagliptin粉(武汉金翅膀工业和贸易有限公司,中国),和阿霉素(Oncodox-50瓶;Cipla公司有限公司、印度)。

2.2。收集的血液和心脏标本

治疗结束时,动物体重和牺牲。血液样本收集和血清被离心分离存储−80°C和解冻之前生化分析。心脏组织切除,称重和一部分的每个心脏组织在10%福尔马林固定的组织病理学和免疫组织化学酶反应而另一部分是保存在−80°C和解冻之前均化磷酸缓冲盐的生化试验。

2.3。分析方法
2.3.1。LDH以及

血清乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸kinase-MB同工酶(水平)酶测定根据一些本地商业动力工具使用的指导原则之前所描述的工艺品和杰克逊和吴、小凉亭,分别为(12,13]。

2.3.2。MDA

生物化学检测心肌丙二醛(MDA)水平。三氯乙酸是添加到样本对蛋白质沉淀,然后添加硫代巴比土酸。混合物在沸水浴加热10分钟。一个分子的MDA均相心样品反应两个分子的硫代巴比土酸和由此产生的色原是离心机。颜色的强度开发的上层清液测定spectrophotometrically在535纳米14,15]。

2.3.3。没有x

心脏总亚硝酸盐和硝酸盐(NOx生物化学检测)水平。一氧化氮(NO)正迅速硝酸氧化亚硝酸盐和/或通过氧气和氧化终端产品不稳定,亚硝酸盐,硝酸盐被用作索引没有生产。该方法用于确定没有x在均质心中取决于减少硝酸铜镉颗粒样品,紧随其后的是颜色与格里斯试剂(磺胺和发展 -naphthylethylenediamine)在酸性介质测量spectrophotometrically在540纳米16]。

2.3.4。草皮

心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性检测生化反应。方法用于确定SOD活性均质心中样本是基于事实的自然氧化焦棓酸抑制了SOD。一个单位的SOD通常被定义为的自然氧化的酶抑制焦棓酸50%。SOD的活性监测spectrophotometrically在420纳米17]。

2.3.5。组织病理学和免疫组织化学

组织病理学检查及免疫组织化学测量cyclooxygenase-2 (cox - 2),诱导一氧化氮合酶(间接宾语),和caspase-3酶表达的帮助下进行病理学家。组织病理学改变评分为0(缺席),1(轻微),2(中度),3(严重)18]。cox - 2和伊诺酶的半定量的得分是由确定免疫反应性在光学显微镜放大×200。细胞染色条件进行评估和分类如下:空白染色是零;焦染色是一个;轻度弥漫性染色两种;适度分散染色三种;强烈的扩散染色是四19]。同样,caspase-3半定量的得分是由确定免疫反应性在光学显微镜放大×100。染色强度得分为0(负面),1(弱),2(中度),3(强)。染色程度得分为0(0%),1(1 - 25%),2(26 - 50%),3(51 - 75%)和4(76 - 100%)根据细胞染色阳性的比例活跃caspase-3 [20.]。

2.4。统计评估

结果显示为均值±SEM六的观察。单向方差分析(方差分析)与图基的多重比较测试被用来发现统计学意义( )。

3所示。结果

阿霉素管理产生显著提升血清LDH水平以及酶和心脏的MDA和水平x和生产显著减少心肌SOD活性与对照组相比(表1)。预处理与二甲双胍或sitagliptin显著( )减毒DOX-induced毒性表现显著减少( )的血清LDH水平以及心脏的MDA水平以及没有x。此外,心肌SOD活性显著( )在二甲双胍/阿霉素和恢复sitagliptin /阿霉素组相比之下,阿霉素组。有趣的是,没有注意到对阿霉素显著变化,二甲双胍,或sitagliptin对于他们的影响最终体重或相对心脏重量(心与体重比值,毫克/克)。数据表中表示2和图1揭示广泛的变性、细胞核周围的空泡形成,炎症和间质出血在强力霉素组(图1 (d))。这些变化是显著减毒在二甲双胍/阿霉素组(图1 (e))以及sitagliptin /阿霉素组(图1 (f))。免疫组织化学酶表达的形式色斑明显( )增加阿霉素组与对照组相比。有趣的是,有一个重要的( )降低cox - 2,进气阀打开,caspase-3表达式在二甲双胍/阿霉素组以及sitagliptin /阿霉素组相比(表阿霉素组3,数据2,3,4)。

表1
二甲双胍的影响或sitagliptin DOX-induced老鼠体内毒性。
表2
的组织病理学影响二甲双胍或sitagliptin DOX-induced老鼠体内毒性。
表3
二甲双胍或sitagliptin效果免疫组织化学酶的cox - 2的表达,进气阀打开,caspase-3 DOX-induced老鼠体内毒性。
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图1
显微摄影的组织病理学研究不同动物群体的变化。(a)、(b)和(c)代表正常心脏组织部分的控制,二甲双胍,分别和sitagliptin组。(d)显示了广泛的心肌变性(箭头),细胞核周围的液泡化(左箭头),炎症细胞(右箭头)和间质出血(向下箭头)发现阿霉素组。(e)和(f)的病理特性显著改善二甲双胍/阿霉素和sitagliptin /阿霉素组,分别比(d),部分沾)和放大200倍。
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图2
显微摄影cox - 2免疫染色的研究不同的动物群体。(a)、(b)和(c)代表最小的表达部分的控制,二甲双胍,分别和sitagliptin组。(d)代表cox - 2高表达在强力霉素组。(e)和(f)代表显著降低cox - 2表达中发现二甲双胍/阿霉素和sitagliptin /阿霉素组,分别比(d)。轻拍被用作发色体和苏木精核和计数器污渍。使用放大是200 x。
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图3
显微摄影伊诺的免疫染色的研究不同动物群体在第三集。(a)、(b)和(c)代表最小的表达部分的控制,二甲双胍,分别和sitagliptin组。(d)代表高伊诺表达发现阿霉素组。(e)和(f)代表显著降低伊诺表达式中发现二甲双胍/阿霉素和sitagliptin /阿霉素组,分别比(d)。轻拍被用作发色体和苏木精核和计数器污渍。使用放大是200 x。
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图4
显微摄影的caspase-3免疫染色的研究不同的动物群体。(a)、(b)和(c)代表最小的表达部分的控制,二甲双胍,分别和sitagliptin组。(d)代表高caspase-3表达发现阿霉素组。(e)和(f)代表显著降低caspase-3表达式中发现二甲双胍/阿霉素和sitagliptin /阿霉素组,分别比(d)。轻拍被用作发色体和苏木精核和计数器污渍。使用放大是200 x。

4所示。讨论

蒽环霉素抗生素,包括阿霉素,可能导致高达25%的心肌功能障碍患者和危及生命的心脏衰竭患者的1 - 4%。然而,被广泛应用于抗肿瘤的协议,因为用这些药物缓解率优于许多其他化疗药物。DOX-induced毒性被证明是剂量相关性。剂量超过500毫克/公斤通常与左心室功能障碍和发展临床明显的充血性心力衰竭(21,22]。细胞凋亡增加,活性氧的生成,干扰线粒体钙稳态以及优惠线粒体内的铁积累后强力霉素治疗提出了解释其毒性(6,23]。

本研究的主要目的是调查可能的防护潜力的抗糖尿病的药物二甲双胍和sitagliptin DOX-induced的发展在老鼠身上毒性。

在目前的工作,阿霉素毒性引起了政府在一个单一的ip剂量15毫克/公斤(24]。毒性表现了显著的血清水平和LDH水平,经组织病理学和免疫组织化学检查。

数据在我们的研究表明,DOX-induced毒性大鼠与血清LDH水平的重要高程以及酶与对照组相比。海拔LDH水平以及代表他们漏膜受损的心肌细胞进入循环,以前是毒性的指标(25,26]。我们的结果表明,预处理与二甲双胍或sitagliptin显著减毒LDH的崛起以及。依照我们的结果,常等人表明,sitagliptin预处理水平下降和LDH释放在心肌缺血再灌注(I / R)大鼠模型(27]。此外,Ashour和他的同事们已经表明,阿霉素与二甲双胍cotreatment消除血清水平和LDH水平的提高大鼠(28]。我们的研究结果还表明,DOX-induced毒性大鼠与心脏MDA和没有显著上升x水平以及心肌SOD活性显著降低。预处理与二甲双胍或sitagliptin明显减少心脏nitrooxidative参数(MDA和没有压力x)和恢复大鼠的心肌SOD活性受到DOX-induced毒性。值得注意的是二甲双胍和sitagliptin据报道具有抗氧化性能降低自由基的积累;Aleisa和他的同事们已经表明,预处理与二甲双胍防止DOX-induced增加MDA在瑞士白化小鼠(29日]。同样,sitagliptin MDA的升高,没有改善x水平的模型引起的内皮功能障碍患饮食在兔子30.]。此外,二甲双胍的心脏模型中SOD活性增加2型糖尿病转基因老鼠,影响归因于其抗氧化自由基清除能力(31日],sitagliptin也显示增加SOD活性(27]。

有趣的是,尽管二甲双胍显著改善的增加x阿霉素组相比,它没有增加x水平比控制和sitagliptin组。它已经众所周知,没有可能代表双刃剑pleotropic生理以及一些严重的有害影响的生产过剩(32]。张先生和他的同事们已经表明,二甲双胍治疗后心脏结构和功能的改善心室肥大的老鼠模型与增强以挪士和增加生产33]。此外,也发现二甲双胍降低血清没有减少的模型血管内皮功能障碍引起的大鼠低密度脂蛋白。相关的机制被认为是保护endothelium-dependent松弛因子和抑制氧化应激(34]。

在我们的研究中,前政府的二甲双胍或sitagliptin显著减少促炎cox - 2的表达和伊诺酶以及proapoptotic刽子手caspase-3酶与强力霉素组相比。依照我们的结果,二甲双胍治疗大大阻止了cox - 2的增加和伊诺endotoxin-induced葡萄膜炎的表达式在鼠模型大鼠(35)以及卵巢过度刺激综合征大鼠模型(36]。此外,二甲双胍阻止激活caspase-3当阿霉素前24小时管理政府在心肌细胞的细胞系(37]。同样,sitagliptin表达下调cox - 2的表达在动脉自发性高血压大鼠(38]。此外,sitagliptin减少伊诺的mRNA表达的模型ovalbumin-induced过敏性气道疾病的小鼠模型(39),同时也减少了关键下游刽子手caspase-3表达式在最近的一项研究显示的能力sitagliptin减弱瞬态脑I / R损伤在糖尿病大鼠(40]。

5。结论

总之,目前的研究结果表明,预处理与二甲双胍或sitagliptin大大减毒DOX-induced毒性导致大鼠抗氧化,抗炎,抗凋亡的属性。二甲双胍和/或sitagliptin可能建议更好的药物(s)的糖尿病患者患了癌症和接收阿霉素化疗方案的一个组成部分。进一步的研究来阐明更多的建议机制和潜力。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢病理部门的工作人员,医学院,Minia大学埃及,尤其是萨利赫Rabeh凯利博士,对他们的帮助在准备病理和免疫组织化学的照片以及执行病理和免疫组织化学分析在这项研究。