文摘
二甲苯氧庚酸是一种广泛规定降血脂药剂在人类和过氧物酶体扩散者,在大鼠肝脏致癌物质。进行了为期三个月的饲料的研究二甲苯氧庚酸的国家毒理学规划处(NTP)男性哈伦Sprague-Dawley老鼠,B6C3F1老鼠,和叙利亚仓鼠,主要检查hepatocarcinogenicity机制。有过氧物酶体增殖的形态学证据老鼠和老鼠。观察肝细胞增殖增加老鼠,主要在最早的时间点。增加酶酶活性最大的老鼠,老鼠中间,至少在仓鼠。这些研究表明,老鼠当仓鼠至少响应最敏感。这些事件是有因果联系的肝毒性和hepatocarcinogenicity二甲苯氧庚酸在啮齿动物中通过过氧物酶体扩散者激活受体-(PPAR)激活;然而,有广泛的证据表明,PPAR的激活在人类导致脂质代谢相关基因的表达,但在肝细胞增殖。
1。介绍
二甲苯氧庚酸nonhalogenated衍生类的药物被称为一类包括安妥明、非诺贝特和环丙贝特。自1982年美国食品药品管理局的批准,它作为lipid-regulating药物被广泛使用,是一种有效的治疗高甘油三酯血症和高胆固醇血症。两个临床试验的结果表明,二甲苯氧庚酸已被证明是一个有价值的代理在控制冠心病的治疗1,2]。看来,二甲苯氧庚酸发挥降血脂药效果减少甘油三酯的浓度(2)和低密度脂蛋白胆固醇(“坏”胆固醇)(3),提高高密度脂蛋白胆固醇的浓度(“好”胆固醇)(2,3]。
在啮齿动物中,二甲苯氧庚酸和其他一类过氧物酶体扩散,诱导一个综合征,包括肝肿大与肝过氧化物酶体数量和规模的增加和相关的酶诱导微粒体脂肪acid-oxidizing酶包括酰基辅酶a氧化酶、肉碱乙酰转移酶、细胞色素P450 (44- - - - - -7]。除了一类,过氧物酶体扩散者包括选择除草剂、邻苯二甲酸酯增塑剂,内生长链脂肪酸(5,8]。过氧物酶体扩散与hepatocarcinogenicity啮齿动物。研究与几个过氧物酶体扩散,包括王寅- 14643 ([4-chloro-6 - (2, 3-xylidino) 2-pyrimidinylthio]乙酸;过氧物酶体扩散国的原型),di (2-ethylhexyl)邻苯二甲酸酯和二甲苯氧庚酸,安妥明了致癌性啮齿动物(9- - - - - -14]。
了解过氧物酶体增殖的生物学的基础在啮齿动物和人类开始发现的过氧物酶体扩散者激活受体-α(PPAR)1990年15]。受体激动剂的PPAR发现引起一连串的基因,导致过氧物酶体增殖细胞质的啮齿动物肝脏,这增加了脂质分解代谢酶通过诱导脂肪酰coa吗氧化。在人类中,一类包括二甲苯氧庚酸PPAR绑定高亲和力,产生降低血浆甘油三酯和高密度脂蛋白浓度增加(16]。这些影响被认为源于减少apoCIII apolipoprotein-AI表达和诱导和表达在人类,这是PPAR的控制,而不是由的过氧化物酶体增殖发生在啮齿动物(17]。差异的分子基础,以应对过氧物酶体的肝效应扩散假设是定量的结合PPAR的肝脏表达的差异和定性差异下游事件的模式或功能监管的受体(18,19]。
虽然与肝脏相关的生化和生理影响过氧物酶体扩散被认为扮演一个角色在肝毒性和致癌性敏感种啮齿动物,过氧物酶体机制proliferator-induced肿瘤发生和species-selectivity并不理解的性质20.- - - - - -22]。有限数量的已发表的研究结果表明,二甲苯氧庚酸不是诱变(12,23]。因此,观察hepatocarcinogenicity被认为是间接机制的结果。PPAR机制全身hepatocarcinogenicity最近审查(24]。激活导致增加细胞增殖和细胞凋亡的减少。PPAR通过增加全身的氧化应激可能导致细胞增殖信号或可能损害DNA,导致致癌作用的起始;过氧物酶体的数据proliferator-induced DNA损伤是相互矛盾的25,26]。过氧物酶体proliferator-induced氧化压力被认为发生在啮齿动物的啮齿动物,因为治疗导致的活动大量增加过氧化氢酶生产氧化的酶而导致只有最小的增加酶过氧化氢酶的活性,减少谷胱甘肽过氧化物酶的活性27- - - - - -29日]。王寅——14643年的一项研究显示,hepatocarcinogenicity似乎关联与细胞增殖而不是更好的过氧物酶体增殖(30.]。PPAR空的老鼠被用来评估PPAR的角色在啮齿动物hepatocarcinogenicity。王寅- 14643 hepatocarinogenicity在野生型小鼠,观察而不是null老鼠(31日,32]。相比之下,由于接触di (2-ethylhexyl)邻苯二甲酸酯、更多的肝肿瘤中观察到PPARnull小鼠与野生型小鼠(33),这表明PPAR-independent机制也可能是活跃在一些过氧物酶体的hepatocarcinogenicity扩散者。最近,冈萨雷斯和他的同事们发表了一系列研究野生型和人性化PPAR老鼠(25,26,32,34,35]。这些研究表明,人性化PPAR小鼠抗肝细胞增殖(25)和肿瘤(32王寅暴露后]- 14643。相比之下,参与过氧化物酶病和线粒体基因氧化诱导在野生型和人性化的小鼠。这些作者认为肝细胞中观察到的差异反应是性格的差异的结果let-7C微rna (microRNA)和原癌基因的表达。在野生型小鼠,let-7C microrna的表达下调,导致原癌基因的表达增加,肝细胞增殖和肿瘤26,34,35]。相比之下,以上的差别都对这些let-7C microrna的原癌基因的表达发生在人性化PPAR也增加α老鼠,导致缺乏肝细胞增殖和肿瘤。这些数据可以解释PPAR的差异介导的啮齿动物和人类之间的影响。
国家毒理学规划处(国家结核控制规划)进行了一系列的三个月期饲料研究在哈伦的雄性sd大鼠中,B6C3F1老鼠,和叙利亚仓鼠hepatocarcinogenicity过氧物酶体扩散者的评价机制;王寅- 14643 (36),二甲苯氧庚酸、邻苯二甲酸二丁酯和2,现在也是酸。二甲苯氧庚酸被包括在这个计划,因为它与PPAR交互在啮齿类动物和人类作为其药理活性的机制,引起肝肿大,过氧物酶体增殖,并在啮齿动物肝细胞肿瘤。也是评估这些不利影响是否感兴趣的有关人类服用治疗长期代理。老鼠和老鼠通常用于研究过氧物酶体扩散者,男性通常比女性更敏感。仓鼠因为这个物种,包括像人类一样,被认为是相对耐药肝毒性和致癌性的过氧物酶体扩散者(37]。除了标准的端点,包括评估肝细胞细胞增殖的研究,脂质过氧化物酶病酶分析,分析水平。一些调查人员被授予RO3资助研究过氧物酶体的机械方面proliferator-induced hepatocarcinogenesis使用组织可以从这些研究[38- - - - - -44]。这个手稿的目的是目前二甲苯氧庚酸对肝毒性和脂质代谢的影响后的老鼠,老鼠和仓鼠在饲料subchronic曝光之后,在国家结核控制规划的背景下研究王寅- 14643 (36]。
2。材料和方法
2.1。化学和剂量配方
二甲苯氧庚酸从σ获得化学公司(圣路易斯,密苏里州)在三个很多。很多18 f0334被确认为二甲苯氧庚酸的红外光谱(IR)和质子核磁共振光谱(NMR)。纯洁的决心99%,高效液相色谱法(HPLC)。很多02 h0074被发现98.7%由高效液相色谱纯。很多18 f0334和02 h0074结合前研究和S040794更名为很多。纯洁的很多决定高效液相色谱法的99%。第三,104 h0551,由红外光谱鉴定。前研究S040794重,104的纯度h0551相对于冻结的参考样品的高效液相色谱法测定每批103.4%和99%,分别。这些很多都是使用的90天的研究。确保稳定,散装化学品储存在琥珀色玻璃瓶与Teflon-lined盖子密封或密封桶内衬双聚四氟乙烯袋免受光、室温。在研究期间,定期可利用对冷冻参考样品使用高效液相色谱法显示没有散装化学品的退化。剂量配方是由混合二甲苯氧庚酸与饲料和存储在塑料桶约C 3周。证实了同质性选择剂配方的高效液相色谱法。剂量配方分析初、中点和结束的研究。剂量配方分析的老鼠,老鼠和仓鼠,96%(26/27),浓度在10%的目标。
2.2。动物和动物维护
研究在巴特尔哥伦布实验室(哥伦布,哦)符合食品和药物管理局良好实验室规范规定(21 CFR, 58部分)。男性Sprague-Dawley老鼠从哈伦Sprague-Dawley, Inc .(印第安纳波利斯,)。男性B6C3F1老鼠从泰康利农场,Inc .(日耳曼敦,纽约)。男性的叙利亚仓鼠从弗雷德里克获得癌症研究和发展中心(马里兰州弗雷德里克)。研究动物提供国家结核控制规划- 2000开放公式意味着饮食(齐格勒兄弟公司,加德纳,PA)和自来水(通过自动浇水系统)随意。动物被隔离大概有两周的时间开始之前的研究,大约8周(大鼠和小鼠)或7周大(仓鼠)剂量的第一天。研究动物分布随机入组的近似初始确认的平均体重和尾巴纹身(大鼠和小鼠)或耳标(仓鼠)。老鼠每笼住五个动物。老鼠和仓鼠单独被安置。动物的房间被保持在一个温度的相对湿度%,光/暗周期(荧光)和12小时10每小时换气次数。
2.3。研究设计
核心研究动物的饮食喂养含有0,10,100,1000,8000,或16000 ppm(老鼠),0,10,100,1000,4000,或8000 ppm(老鼠),或0,100,1000,6000,12000,或24000 ppm(仓鼠)二甲苯氧庚酸为14周()。附加组动物被指定为专门研究动物(在同一浓度)和饮食喂养13周。对于每一个物种,最高暴露浓度是根据估计的最大耐受剂量;仓鼠的国家结核控制规划进行了14天研究之前选择暴露浓度的90天的研究。每周核心研究动物饲料消费都会被记录。核心和专门研究动物体重最初,每周和最后的研究。临床研究记录每周的核心和特殊发现的动物。其他端点确定如下表示。
2.4。临床化学
血液收集的临床化学专门研究动物34(天)和核心研究动物的研究();动物没有采血前禁食。动物麻醉了二氧化碳和氧气的混合物,和血液通过心脏穿刺被撤回和放置在收集管缺乏抗凝。样品被允许凝块,然后被离心机;血清和存储中移除在分析。以下临床化学端点以老鼠和仓鼠:丙氨酸转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、山梨糖醇脱氢酶(SDH)和胆汁酸;老鼠不评估血清肝生物标志物由于有限的可用性。胆固醇和甘油三酯测定大鼠,小鼠和仓鼠。
2.5。肝脏组织病理学和权重
核心和专门研究动物的尸体剖检后,肝脏是重的。肝脏被中性缓冲福尔马林固定和保存在10%,修剪和加工,嵌入在石蜡,在5 - 6微米切片,苏木精和伊红染色的组织病理学评价。肝脏组织病理学进行了所有核心研究老鼠,老鼠(除了10 ppm),和仓鼠。组织病理学发现受到严格的病理学同行评审包括国家结核控制规划病理学工作组(倍增);最后的诊断是一个同行评审的共识病理学家和倍增。这些审查程序的细节描述了Maronpot和布尔曼45和布尔曼等。46]。
2.6。肝细胞和过氧物酶体增殖
在研究1天,29日,到85年,五个专门研究老鼠,老鼠和仓鼠每组与渗透皮下植入微型真空泵(型号2001,Alza Corp .)帕洛阿尔托,CA)肾上腺素与5-bromo - 30毫克/毫升的解决方案脱氧尿苷(BrDU;σ化学公司,圣路易斯,密苏里州)在0.01 N氢氧化钠。水泵在磷酸盐在孵化至少4小时,然后植入1300至1600小时在动物麻醉有2%通过吸入异氟烷。在每个动物植入的确切时间被记录。后5天(小时)BrDU曝光,将BrDU的肝脏进行评估。大约一半的左、右值,和前右叶中性缓冲福尔马林固定在10% 48小时;其余的组织在液态氮冷冻。formalin-fixed肝脏样本,以及十二指肠的横剖面包括作为内部控制,是嵌入在石蜡;组织不嵌入固定48小时后转移到70%乙醇。两个串行部分的每个组织;一个幻灯片用于病理检查,第二张幻灯片与anti-BrDU抗体染色。细胞增殖(标记为肝细胞肝细胞总数的百分比)是衡量研究2000年从肝脏左叶肝细胞细胞核。
肝左叶的样本收集BrDU动物和保留的过氧物酶体增殖分析;约1克(鼠和仓鼠)或0.5克(鼠标)的部分肝脏样本制备和分析过氧物酶体增殖。过氧物酶体增殖决心在复制组织抽取,通过测量氧化、过氧化氢酶活性和特异性的肉碱乙酰转移酶的活动。过氧化物酶病氧化是估计的两种方法:直接测量的酰基辅酶氧化酶活动(47和测量的氧化螺旋(48]。非特异性的肉碱乙酰转移酶的活性被灰色的方法估计et al。49,50]。酶过氧化氢酶活动估计的方法来源于Van Lente和Pepoy [51)和Yasmineh et al。52]。蛋白质浓度测定使用bicinchoninic方法以牛血清白蛋白为标准(53];商业上可用的试剂。
2.7。统计方法
Fisher精确检验(54),基于总体比例的过程影响的动物,是用来确定病变发生率的重要意义。器官和体重数据,这在历史上有近似正态分布,分析了参数的多重比较Dunnett手续(55)和威廉姆斯(56,57]。临床化学和过氧化物酶病和肝细胞增殖的数据,通常偏斜分布,分析了使用非参数的多重比较方法,雪莉(58)(修改威廉姆斯,59])和邓恩60]。Jonckheere的测试61年)是用来评估的意义的趋势和确定trend-sensitive测试(威廉姆斯和雪莉的测试)是比测试更适合成对比较不承担一个单调剂量相关的趋势(Dunnett或邓恩的测试)。极值统计分析之前,识别异常值测试的迪克逊和梅西62年)是由国家结核控制规划研究人员,和难以置信的值被淘汰的分析。
3所示。结果与讨论
3.1。在生活中毒性
所有核心研究大鼠、小鼠和仓鼠活到研究结束的。最后的意思是老鼠的体重增加,小鼠和仓鼠下降了超过10%的相对于控制两个浓度最高浓度最高的老鼠和老鼠和仓鼠(表1)。虽然一开始减少在8000和16000 ppm(表1),饲料消费暴露大鼠被控制类似的研究(第2周后消费相似;数据未显示)。饲料消费被老鼠和仓鼠一般类似的控件;然而,准确估计食品消费是很难获得由于广泛的散射的饲料。平均每日剂量,造成接触二甲苯氧庚酸如表所示1。剂量范围从-1300 - 0.6毫克/公斤的老鼠,老鼠-2100 - 1.9毫克/公斤,7 - 2000毫克/公斤的仓鼠。没有观察到大鼠化工相关的临床结果。细观察小鼠(8000 ppm)和仓鼠(2000和24000 ppm)。缺乏减少食品消费或明显的毒性的迹象表明,接触动物的减少体重增加是由于脂质代谢的改变;类似的研究结果报道王寅- 14643 (36]。
3.2。临床化学分析
临床化学数据提出了老鼠,老鼠和仓鼠在表2;老鼠不评估血清肝生物标志物由于有限的可用性。
在老鼠身上,治疗相关的增加(约1.8倍)血清丙氨酸转氨酶活性在最高浓度在34天。在13周,增加(介于1.4 - 2.9倍)丙氨酸转氨酶活动发生在前三个浓度。此外,增加山梨糖醇脱氢酶活性最高的三个浓度范围从1.8 - 4.7倍。增加血清丙氨酸转氨酶和山梨糖醇脱氢酶活动中观察到大鼠建议治疗相关的肝细胞的影响或伤害,类似于观察到的强有力的过氧物酶体扩散王寅- 14643 (36]。增加碱性磷酸酶活性和胆汁盐浓度,提示胆汁郁积的事件,发生在天34周13三个浓度最高。对于这两个变量,增加剂量相关,似乎是介于1.4 - 2.3倍碱性磷酸酶和2.4 - 6.7倍,胆汁盐。34天,剂量相关血清胆固醇浓度的增加发生在三个浓度最高;适度增加,从1.3 - 1.7倍。在13周,增加胆固醇浓度(介于1.4 - 1.9倍)发生在最低剂量组。相反,在13周、甘油三酯浓度在两个浓度最高下降了大约50%。
在老鼠身上暴露了13周,略有增加(20 - 30%)治疗相关的胆固醇浓度发生在三个浓度最高。然而,甘油三酯浓度下降的两个最高浓度;减少剂量在35 44%,4000和8000 ppm剂量组,分别。
仓鼠,增加胆汁盐浓度,提示胆汁郁积的事件,发生在34天,13周三个浓度最高;增加剂量相关,似乎是介于1.7 - 7.7倍。碱性磷酸酶活性,胆汁郁积的另一个标志,然而,是减少在两个时间点三个浓度最高;减少是适度的13 - 28%之间不等。在这两个时间点,甘油三酯浓度增加。在34天,治疗剂量相关血清甘油三酯浓度的增加——但不是发生在所有组除最低浓度;增加范围从1.2 - 1.6倍。在13周、甘油三酯浓度增加(1.9倍)只有在最高浓度。没有胆固醇浓度的变化。
有一个清晰的和有趣的物种之间的区别对于血清血脂(甘油三酯和胆固醇)降低二甲苯氧庚酸的效果。大鼠和小鼠胆固醇浓度的降低甘油三酯,但增加而仓鼠没有增加血清甘油三酯和胆固醇浓度的影响。更强的过氧物酶体扩散国王寅- 14643 (36)没有影响胆固醇或甘油三酯在老鼠身上,导致甘油三酯和胆固醇的增加减少(类似于二甲苯氧庚酸在大鼠和小鼠)在小鼠,并导致减少血清胆固醇和甘油三酯在仓鼠。仓鼠是一个更好的人类脂蛋白代谢模型大鼠或小鼠,仓鼠,像人类一样,使胆固醇酯转运蛋白(CETP) [16,63年]。此外,仓鼠有类似人类肝甾醇合成率;率要高得多在老鼠和老鼠64年]。目前尚不清楚为什么降脂效果没有观察到仓鼠后暴露在二甲苯氧庚酸在目前的研究。
3.3。肝脏组织病理学和权重
肝细胞胞质蚀变的发生率显著增加在所有暴露组大鼠和小鼠暴露于1000或更高版本(表3)。这种病变的严重程度增加的老鼠暴露在100 ppm或更大的小鼠暴露于4000或8000 ppm。剂量增加严重性在老鼠和老鼠。肝细胞胞质蚀变特征是显著增加细胞质粒度和嗜酸性粒细胞的一些证据在严重情况下肝细胞肿大。这种变化通常是分散的但是在某些情况下,最小的分布是小叶中心的midlobular和严重性。的粒度观察肝细胞被认为是符合已知的过氧物酶体增殖在肝脏的肝细胞出现。肝细胞胞质蚀变并没有观察到仓鼠,表明缺乏形态学的证据过氧物酶体增殖;然而,肝脏糖原消耗在所有暴露组显著增加,增加了严重程度最高浓度(表3)。糖原消耗的特点是减少或缺乏明显肝细胞的细胞质空泡。肝脏的糖原含量是可变的,可能波动取决于啮齿动物的生理状态。在糖原耗竭是常见的动物,禁食,也可能观察到由于药物或异型生物质暴露毒性作用。
绝对和相对肝脏重量记录核心(数据未显示)和专门研究动物。表4提出了专门研究动物的肝脏相对重量数据6天,天34岁和13周。在所有的三个物种,最大相对增加肝脏重量是观察在13周。在所有时间点,相对肝脏重量的老鼠暴露在100 ppm或更大的显著增加。6天,观察最大的增加在8000 ppm,而增加在1000 ppm和16000 ppm是相似的。在老鼠身上,相对肝脏重量增加持续时间两个暴露浓度和浓度最高的34天。在仓鼠,更温和,但显著增加观察到两个浓度最高34天,13周。最大的增加肝脏相对重量观察大鼠(2.8倍)和最小的增加在仓鼠(1.3倍);小鼠的肝脏重量增加高达1.7倍。
3.4。肝细胞和过氧物酶体增殖
有显著的肝细胞细胞增殖,测量肝细胞BrdU标记,在大鼠暴露持续时间(表5)。细胞增殖增加暴露组大鼠6天。最伟大的增加观察1000 ppm(9.7折)和8000 ppm(7.0折)组,同时增加在100 ppm(2.5折)和16000 ppm(1.9折)是相同的。这种模式,类似于观察肝脏相对重量6天,没有观察到天34周13暴露持续时间,增加最大的是在最高浓度在这些时间。最大的大小增加细胞增殖不增加曝光时间(9.7倍6天,34天,5.4倍和3.0倍,周13)。没有生物显著增加小鼠肝细胞增殖或仓鼠。缺乏增加老鼠是值得注意的,因为增加在其他端点观察老鼠和老鼠。王寅- 14643年国家结核控制规划研究,观察肝细胞增殖增加这三个物种在所有三个曝光时间,更增加大鼠和小鼠相对于仓鼠(36]。在老鼠和仓鼠,响应的大小较低较长时间;然而,老鼠的反应是持续的。饲料研究评估肝细胞增殖与王寅- 14643和DEHP,在曝光时间一年,持续增生性反应是观察与王寅- 14643,但不是DEHP (30.];这种持续扩散,王寅- 14643可能是反映其效力。缺乏持续增生性反应大鼠与二甲苯氧庚酸在本研究相似,观察与DEHP和其他过氧物酶体扩散,表明王寅- 14643的力量相对较小。
过氧化物酶病酶活动如表所示6。的老鼠,老鼠和仓鼠,酰基辅酶a氧化酶,氧化,肉碱乙酰转移酶通常是随着浓度的增加而增加;然而,仓鼠的效果并不显著。在大鼠和小鼠,最大的增加相对于控制通常是观察到13周。在大鼠,这些酶增加100 ppm在13周左右或更高。在老鼠身上,这些酶通常是增加三个浓度最高。仓鼠、酰基辅酶a氧化酶和肉碱乙酰转移酶的增加在最高两个浓度持续时间三个浓度最高,在34周13天(酰基辅酶a氧化酶)或6天(肉碱乙酰转移酶)。氧化增加浓度仅在前两天6。最大限度增加酰基辅酶a肉碱乙酰转移酶和氧化酶相似老鼠和老鼠,而增加在大鼠氧化是比老鼠大得多。一般来说,增加过氧化氢酶只在更高的浓度和更长的观察时间相对于其他酶在大鼠和小鼠;降低过氧化氢酶相对于过氧化氢诱导生成酶与先前的报道是一致的。过氧化氢酶的增加没有观察到仓鼠。更大的观察增加过氧化氢生成酶相对于增加过氧化氢酶,清除过氧化氢、过氧物酶体扩散者与先前的研究一致,支持假设hepatocarcinogenesis可能出现由于净增加过氧化氢和随后的氧化应激。通常类似的模式增加酶活性观察王寅- 14643 (36除了反应发生在低浓度。
3.5。比较的结果与二甲苯氧庚酸癌症生物测定
在之前的癌症生物测定二甲苯氧庚酸(12),男性和女性的白化CD老鼠和CD -小鼠暴露于0,30或300毫克/公斤104周(老鼠)或78周(老鼠)。作者指出,二甲苯氧庚酸在雄性老鼠肝脏致癌物质,而不是雌性大鼠或小鼠的性行为。在老鼠,有一个明确而显著增加肝脏良性肿瘤结节数量的增加在300毫克/公斤,肝脏癌30和300毫克/公斤。在老鼠身上,显著增加肝细胞癌在30毫克/公斤,但不是300毫克/公斤。在目前的研究中,剂量为300毫克/公斤之间由于暴露在1000(60毫克/公斤)和8000(510毫克/公斤)在老鼠和1000年ppm(210毫克/公斤)和4000(920毫克/公斤)ppm的老鼠。在这些浓度,显著的肝细胞胞质蚀变,肝脏相对重量、肝细胞增殖(老鼠)和过氧化氢酶酶活性增加。一般来说,尽管高剂量范围是在老鼠,老鼠比这些端点的老鼠有更大的提高;尤其是肝细胞增殖的情况,这并不是增加暴露小鼠。因此,看来这个物种对肝肿瘤的易感性与peroxisome-proliferation-related肝脏的影响。然而,观察到的反应的差异可能是由于不同的曝光时间。
3.6。研究人员利用国家结核控制规划的组织
一些调查人员利用组织的国家结核控制规划过氧物酶体项目评估机制研究过氧物酶体proliferator-induced hepatocarcinogenicity与选定的化合物。这些研究通常评估氧化应激相关的行动机制。老鼠和仓鼠物种敏感性差异观察几个端点,包括硒谷胱甘肽过氧化物酶活动的依赖,增加仓鼠和减少在老鼠暴露在王寅- 14643后,宝石,(类似38];激活NFkappaB,主要发生在老鼠王寅- 14643与宝石和菲律宾,但程度不一样而不是仓鼠(39];和聚合酶-、Ref-1 PNCA在老鼠已经增加,但观察到跟踪等级(聚合酶-)或减少(Ref-1和PCNA)在仓鼠,后接触王寅- 14643 (42]。相比之下,一些端点并未反映物种的差异,包括glutathione-S-transferase王寅暴露后,谷胱甘肽还原酶活动- 14643和菲律宾(38),激活几个redox-sensitive转录因子,包括AP-1早期生长反应基因1和热休克因子1和2后暴露在王寅- 14643,宝石或类似40),表达proapoptotic蛋白质伯灵顿接触王寅- 14643后,宝石,(类似42,抗氧化能力与邻苯二甲酸二丁酯,二甲苯氧庚酸,或王寅- 14643 (41]。暴露大鼠和小鼠王寅- 14643多个基本切除修复酶的表达增加,但不是酶的表达,没有参与氧化DNA损伤的修复44]。其他化合物诱导弱或没有增加这些酶的表达。在另一项研究中,王寅、宝石、菲律宾和2,4 - d进行评估的能力改变原癌基因的甲基化和表达protooncogene小鼠(43]。所有四个过氧物酶体扩散造成hypomethylation原癌基因在肝脏,而只有王寅- 14643增加了原癌基因蛋白的水平。总的来说,这些研究提供了一些见解关于氧化应激相关机制的过氧物酶体扩散和物种敏感性的差异。
3.7。PPAR的比较介导的影响在啮齿动物和人类
使用人性化PPAR冈萨雷斯和他的同事们最近的研究老鼠PPAR的机制提供了一些信息-hepatocarcinogenicity在啮齿动物和啮齿动物和人类物种差异暴露于啮齿动物过氧物酶体扩散者(25,26,32,34,35]。观察肝细胞增殖和肿瘤在野生型,但不是人性化的PPAR老鼠。拟议机制的肝增殖效果的差别是对这些let-7C microrna,导致原癌基因的表达增加,从而导致增加肝细胞增殖和肿瘤(26,34,35]。相比之下,这些生化和形态学的影响不是人性化的PPAR的观察α老鼠。在老鼠与受体类型,参与过氧化物酶病和线粒体的基因的诱导氧化被观察到。这些数据可以解释PPAR的差异α介导的啮齿动物和人类之间的影响。
几项研究评估了多效性的反应长时间(从14天到13周)口服剂量相对较高的过氧物酶体扩散(500 - 2500毫克/公斤)在若干种非人灵长类动物(65年- - - - - -67年]。结果发现在啮齿动物相比,无显著增加肝脏重量,酶诱导酶,或过氧化物酶体增殖报道。检查患者的研究相对更强的PPs(如安妥明、二甲苯氧庚酸或非诺贝特),在很长一段时期(即。,年)更符合人类不展览过氧物酶体增殖针对pp。类似于血液透析患者中,发现了一个边际肝脏过氧物酶体数量增加50%,但不是在过氧物酶体体积,据报道在人类对待安妥明(68年]。相比之下,大多数的研究人民党政府在人类的影响一直没有改变在肝肝过氧物酶体增殖(了24])。
没有已知的报道长期与PPs在非人灵长类动物致癌研究。几家大型的流行病学研究,调查了慢性降脂治疗PPs二甲苯氧庚酸和氯贝酸之间的关系并没有找到一个与肝癌(了24])。总的来说,人类流行病学研究没有表明肝癌和治疗之间的关联与PPs (69年]。
降血脂药的分子机制一类和抗糖尿病的thiazolidinediones发挥他们在人类治疗效果类似于过氧物酶体扩散发挥他们在啮齿动物的毒性,即受体的激活PPAR家族的。在暴露于PP化学反应,信使rna和蛋白质水平的许多酶是增加啮齿动物,包括在过氧物酶体本身也微粒体酶细胞色素CYP4A。参与这多向性的响应主要器官肝脏、肾脏和心脏。负责激活受体识别这些不同的影响,称为过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR)和证明属于核受体超家族,包括雌激素,孕激素,视黄酸受体。PPAR的受体家族的成员包括PPARα,PPAR/,PPAR有不同的组织分布,丰度对脂质代谢和功能在不同的发展阶段。PPAR信使rna被发现在人类心脏最大数量,胎盘,肺,肾,但也被确认在人类前列腺癌、睾丸和卵巢(70年,71年]。
PPARα介导基因激活通过绑定一个DNA反应元素(PPRE) (DR-1响应元素)从所有已知基因上游PPs做出回应。这些包括基因在上面提到的过氧物酶体以及细胞色素CYP4A和脂肪酸结合蛋白。的其他成员PPAR总科(PPAR/和)结合并激活类似PPRE但在不同的组织。PPAR-ligand复杂结合PPRE上游的LPL和Apo我和——基因在人类身上,而它结合上游和激活不同的基因在啮齿动物,也就是说,这些基因负责过氧物酶体增殖反应。增加脂蛋白脂肪酶和阿朴脂蛋白(apo) -ⅰ和apoA-II感应增加血浆高密度脂蛋白和甘油三酯动员增加。在老鼠身上PPAR激活减少apoA-I apoA-II基因表达和降低血浆高密度脂蛋白(72年]。在人类,高密度脂蛋白胆固醇升高fibrate治疗后由于增加triglyceride-rich脂蛋白的脂类分解和再分配高密度脂蛋白的脂质成分。
虽然PPRE几乎是相同的人类和啮齿动物(TGCCCTTCCCCC) (TGCCCTTCCCCC),位置在PPRE不同跨物种的基因组后导致截然不同的基因表达的激活PPAR的家庭。
似乎人类受体激活某些脂肪酸和二十烷类和thiazolidinedione抗糖尿病的药物,虽然它似乎只有弱等古典PPs激活,惠氏- 14643 nafenopin和氯贝酸(71年]。PPARs内源性配体包括大多数直链脂肪酸,取代脂肪酸,脂肪酸酰基辅酶和酯类,花生四烯酸中前列腺素和类花生酸(73年]。
在人类身上,像啮齿动物,fibrate药物用于治疗高脂血症被认为激活PPAR在肝脏。然而,不像啮齿动物,激活人类PPARa不会导致过氧物酶体增殖但结果增加载脂蛋白A-II和脂蛋白脂肪酶转录和载脂蛋白C-III减少,这是其关键的作用机制来降低血清甘油三酯(74年- - - - - -76年)以及脂肪酸运输蛋白质的诱导和酰coa合成酶(77年]。(Apo C-III是一个主要组件的低密度脂蛋白(VLDL)和抑制脂蛋白脂肪酶,抑制肝脏脂蛋白的间隙)。
抗糖尿病的药物在人类PPAR thiazolidinediones激活在脂肪组织脂蛋白脂肪酶的表达也增加。LPL转录激活和结果在分解脂肪的活动增加和降低血清甘油三酯在人类没有增加过氧物酶体活动在啮齿动物,又由于PPAR的位置响应元件LPL基因的上游(75年]。
4所示。结论
目前国家结核控制规划研究证实肝肿大和肝细胞的诱导和过氧物酶体增殖和变更后的脂质二甲苯氧庚酸。类似于国家结核控制规划研究王寅- 14643 (36仓鼠),这些研究也存在数据,被认为是,像人类一样,是PPAR停止响应介导的肝和过氧物酶体增殖的影响,类似于灵长类动物和人类。基于这些数据,很明显,老鼠是最二甲苯氧庚酸对肝的影响,而老鼠和仓鼠是中间最敏感;然而,增加酶酶显示过氧物酶体增殖诱导仓鼠。在所有三个物种中,过氧化物酶病酶与先前的报道是一致的模式,以更大的增加氢peroxide-generating酶和过氧化氢酶相比。大的感应灵敏度肝过氧物酶体和肝细胞增殖的老鼠相比,老鼠可以解释两个物种之间的差异在肝脏致癌性观察之前的研究。在每个物种二甲苯氧庚酸产生脂质代谢的改变;效果和老鼠和老鼠相似和不同的仓鼠。
很明显从几个调查人员,人类拥有功能PPAR家族的受体。同样清楚的是,调节不同的基因相对于受体家族在啮齿动物,人类PPAR受体被激活,异型生物质药物和化学物质。不太清楚的是邻苯二甲酸酯的相对力量激活hPPAR家族相比,治疗药物以及内生催化剂相比,这样的活动,如果有的话,将会导致在人类可能产生不良的影响11]。事实上,在最近两次的评论PPARs的医学意义,据报道,由于PPAR不引起过氧化物酶体在人类这个词过氧物酶体扩散者本身在医疗环境中是一个用词不当([21,78年其中包含)和引用)。一个优秀的回顾人类的一类的作用机制是最近发表(79年]。使用人性化PPAR最近发表的研究老鼠提供了机械的见解观察到hepatocarcinogenicity在啮齿动物和啮齿动物和人类之间的差异(25,26,32,34,35]。
确认
这项研究支持校内研究项目(部分)的美国国立卫生研究院,国家环境健康科学研究所的项目1号Z01 ESO45004-11 BB。作者希望感谢博士丹Marsman贡献和Drs的设计研究。亚历克斯·梅里克和克里斯•哥尔顿葡萄酒评论的手稿。