文摘
Doxorubicin-induced毒性是癌症幸存者发病率和死亡率的主要原因。本研究旨在探讨心血管潜在酸甲基酯;一个活跃的多酚营养食品,对doxorubicin-induced Wistar鼠毒性。24女Wistar鼠(150 - 200 g)分成四组(n= 6),包括正常的控制(我),阿霉素控制(第二组),测试(第三组)和test-B(第四组)。第三组和第四组动物预防性治疗酸甲基酯150毫克/公斤/天,口服300毫克/公斤/天,分别为七天。阿霉素(25毫克/公斤;单剂量)是通过腹腔注射途径组II, III, IV动物第七日诱导急性毒性。8日th天,除了心电图分析、血清CK水平,LDH, AST, MDA,谷胱甘肽是化验。孤立的心总检查后,组织病理学评价是由光学显微镜。一个重要的(< 0.05)心脏损伤,以及氧化应激,观察阿霉素控制老鼠相比,正常大鼠的控制。没食子酸甲基酯在剂量显著(< 0.05)减少doxorubicin-induced心电图变化,dyslipidaemia, CK和海拔,水平,LDH, AST, MDA和增加谷胱甘肽的水平。没食子酸甲基酯扭转了doxorubicin-induced组织病理学变化的心。目前的研究显示,没食子酸甲基酯发挥心脏保护反对doxorubicin-induced毒性在女性Wistar鼠通过抑制氧化应激。我们的研究打开了临床研究的角度考虑酸甲基酯作为潜在chemoprotectant营养食品的组合与阿霉素化疗,限制其毒性。
1。介绍
癌症存活率显著改善主要是由于反射在过去几十年的改进的筛查,诊断成像,提高肿瘤治疗模式。然而,这种改进癌症存活率也与治疗相关的毒性可能明显影响患者的健康和生活质量1]。
阿霉素(阿霉素),蒽环霉素抗癌抗生素,是一种骨干在不同癌症的化疗方案包括乳腺癌和淋巴瘤(1- - - - - -4]。毒性是发病率和死亡率的主要原因由于强力霉素治疗癌症幸存者之一。(2,5- - - - - -7]。DOX-induced毒性限制了其治疗应用在某种程度上(8]。阿霉素引起的毒性存在剂量依赖的相关性可能发生早期发作的治疗,甚至许多年完成治疗后(9]。的发病率DOX-induced毒性是非常变量在研究由于毒性的不同定义和阿霉素引起的各种病理(1,10- - - - - -12]。
早期发现治疗相关的毒性和持续的监控是避免不必要的中断的关键基本癌症治疗和预防癌症幸存者的长期毒性(13]。在临床实践和基础心血管研究心电图(ECG)广泛用于监测心脏功能障碍因为心电图是负担得起的和常见的。心电图改变与最初由阿霉素心肌病引起的包括多个可逆心律失常,最常见的窦性心动过速(14,15]。一些心电图描记的特性观察后,阿霉素的长期毒性,让压扁,QT-interval延长,也R波电压损失(15,16]。
虽然调查和研究方法多年来,也大为改善的具体机制DOX-induced毒性仍然遥遥无期。阿霉素对带负电荷磷脂双磷脂酰甘油很有亲和力,内心丰富的线粒体膜和积累在心肌细胞的线粒体17]。许多研究表明,氧化应激是关键机制DOX-induced毒性(18- - - - - -20.]。阿霉素引起过度形成的活性氧(ROS)的线粒体氧化损害生物大分子,包括脂质、蛋白质和DNA,影响心肌细胞膜的结构和功能(21]。山东圣光等人报道,阿霉素脂质过氧化,减少内源性抗氧化剂和经历增加改变了心脏功能和其他毒性(22]。抗氧化剂是分子,可以抑制ROS,减少氧化应激损伤。尽管大量研究工作进行寻找有效治疗阿霉素引起的毒性,没有有效的预防治疗尚未被发现。
保健品是拥有健康有益的生物活性植物化学物质。目前,全球增加利息保健品的作用在各种疾病。保健品领域可以被设想为一个丢失块的个体的健康益处。没食子酸甲基酯(毫克),一个活跃的多酚化合物,是没食子酸甲酯。毫克的发生已报道在许多植物包括葡萄籽,Mangifera籼,罗莎玫瑰,Schinus terebinthifolius,盖拉语rhois(23- - - - - -25]。MG已经报道了重要生物活性包括抗癌,抗菌,消炎和也有伟大的倾向作为细胞粘附抑制剂,癌症转移,促进皮肤乳头状瘤和癌(24,26- - - - - -28]。其中一项研究报道,MG是一个很好的自由基清除剂,阻止脂质过氧化,防守从氧化应激作用DNA损伤(29日]。Khurana等人报道,MG抑制细胞内活性氧的形成,增强内生减少谷胱甘肽在动物模型30.]。其中一项研究报道,MG保护细胞不受氧化应激通过下调细胞内ROS和移植HO-1, Nrf2, PRDX3 [31日]。Oidovsambu等人报道,MG减少ROS生产和增加总谷胱甘肽的浓度在肝癌HepG2细胞氧化应激反应(32]。毫克的角色在DOX-induced毒性尚未报道。因此,本研究的目的是探讨心血管的潜力MG对DOX-induced女性Wistar鼠毒性。
2。材料和方法
2.1。动物
24成年女性Wistar鼠(年龄:8 - 10周,体重:150 - 200 g)饲养动物屋中部,印度麦利普高等教育学院(马希),印度麦利普,被安置在不同的聚丙烯的笼子里。动物被保存在温度(22 - 24°C), 12小时光/ 12小时黑暗周期,在标准条件下相对空气湿度40% - -60%。老鼠连续访问自来水与普通老鼠颗粒在正常饮食热量(Hindustan Lever有限公司,孟买,印度)。随机分成不同的实验后,老鼠适应于实验室条件前一周开始实验。实验协议是动物伦理委员会批准的机构(IAEC / KMC / 113/2019),和实验按照道德标准批准的社会正义和权利(印度政府)和指导委员会的控制和监督的目的动物实验(CPCSEA)。
2.2。化学物质
活性药物成分的阿霉素和没食子酸甲基酯从Cipla公司有限公司获得果阿(印度)和Sigma-Aldrich-Merck有限公司分别班加罗尔(印度)。血脂化验用品,肌酸kinase-MB(水平)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)和转氨酶(AST)估计得到从阿斯彭实验室有限公司,新德里(印度)。硫代巴比土酸(稍后通知),三氯乙酸(TCA), 5、5′-dithiobis (2-nitrobenzoic酸)(DTNB)和试剂进行组织病理学分析从Sigma-Aldrich-Merck有限公司采购,班加罗尔(印度)。所有试剂均为分析纯。试剂在室温下是平衡生化估计前30分钟。
2.3。理由剂量阿霉素的选择
阿霉素的广泛使用的治疗剂量是60 - 75 mg / m2 IV每21天治疗各种癌症。这个剂量相当于20 - 25毫克/公斤的老鼠(33]。
2.4。理由剂量选择酸甲基酯
两个剂量毫克(150毫克/公斤和300毫克/公斤)的选择是基于我们的结果急性毒性研究(ATC方法;经合组织对没食子酸甲基酯423指南)。
2.5。实验设计
我们做心脏检查的所有实验动物使用心电图来避免包含任何动物心脏异常。动物表现出抑郁ST段/缺乏纵波/反向纵波/非特异性ST段/ ST段抬高被排除在实验。之后,24个成年女性Wistar鼠正常心电图显示包含在研究分成四组每组包含六个动物(n= 6)。实验动物分组和处理如下:我(正常健康控制):2%二甲亚砜(DMSO)重蒸馏的水;1毫升/公斤/天口服7天+ 0.9%氯化钠,1毫升/公斤(单剂量);ip在7th一天第二组(阿霉素控制):阿霉素25毫克/公斤(单剂量);ip在7th一天第三组(测试;阿霉素+毫克150毫克/公斤):口头毫克150毫克/公斤/天7天+阿霉素25毫克/公斤(单剂量);ip在7th一天第四组(测试B;阿霉素+毫克300毫克/公斤):口头毫克300毫克/公斤/天7天+阿霉素25毫克/公斤(单剂量);ip在7th一天第八天的阿霉素的管理(24小时后),所有的实验动物被腹腔麻醉管理的克他命(60毫克/公斤)和甲苯噻嗪(10毫克/公斤)
2.6。心电图记录
麻醉后,每只老鼠被放置在一个动物手术台心电图记录。电极系上的帕尔默表面不蓄胡子的老鼠的四肢。前面的四肢和左后肢被用于记录心电图的标准,而右后肢连接接地电极。导电心电图凝胶应用与护理每一电极,以防止从形成凝胶之间的桥梁。心电图(BPL Cardiart 9108)使用铅二世被记录。对于每个动物,心电图记录一分钟,只有平均的数据从11连续心电图信号分析中使用。每个实验动物的心电图是定性和定量分析,进一步验证了一个介入心脏病学家。心电图分析定量的公关间隔,QT间隔,QTc间隔,qrs波群振幅。的P波和ST段是定性分析。
2.7。血液和血清制备的集合
随后的心电图记录,2毫升血液收集每个retro-orbital静脉丛的麻醉大鼠使用毛细管。血液储存在微型离心机管,以及血栓形成后,血清通过离心法是全血在3000 rpm 20分钟在4°C使用雷米C-24冷冻离心机。血清是储存在−80°C进行进一步的生化研究。
2.8。心脏和毛考试的集合
血液采集后麻醉动物安乐死。动物被放置在一个伏卧在动物手术台仰卧位。一个切口是在胸壁的腹侧方面略高于隔膜采用外科手术刀,和胸腔被打开了。心脏收集从纵隔解剖的主要血管。检查心脏的总值。心脏在常规生理盐水洗,浸泡在吸墨纸提取血,然后,将组织病理学分析10%福尔马林。
2.9。估计的血脂水平,CK, LDH, AST
血清血脂水平,CK, LDH, AST估计使用semiautoanalyzer(明星21 +,孟买,印度)按给定的标准协议以及各自的商用工具。
2.10。估计的丙二醛(MDA)和减少谷胱甘肽(GSH)
分析了血清MDA和谷胱甘肽按照协议由Satyam et al。34,35]。光密度是在540 nm和412 nm MDA和谷胱甘肽,分别使用一个iMark微型板块吸光度读者(Bio-Rad实验室、美国)。血清MDA和谷胱甘肽水平计算基于他们的吸光度和两人都表示为mM /毫升。
2.11。组织病理学分析
24小时后心脏组织10%福尔马林固定、组织样本在50%乙醇脱水后48小时,在70%乙醇48小时,24小时90%乙醇和100%乙醇为24小时。此后,心脏组织在二甲苯直到组织变得透明。准备后,组织被嵌入在石蜡块通过使用嵌入戒指,和组织块保持在−18°C 24小时。然后,组织学部分5μ米厚度被使用旋转式切片机。脾组织被保存在水浴lysine-coated修复的幻灯片。此后,幻灯片与组织干在热板固定,执行后,染色用苏木精和伊红(H & E)。所有的病理研究结果验证了一个病理学家。
2.12。统计分析
使用社会科学统计软件包(SPSS 16.0版;SPSS),实验结束时收集的数据被表示为平均值±标准偏差,分析了单向方差分析(方差分析)其次是事后图基的测试。一个水平≤0·05年被认为是统计学意义(≤0.05)。
3所示。结果
3.1。对心电图的影响
基线心电图筛查的一些动物显示抑郁ST段/没有P波/反向P波/非特异性ST段/ ST段抬高被排除在实验。倒P波/公关增加间隔延长QT间隔和高职院校学前教育专业/ QRS波群振幅降低非特异性ST段中观察阿霉素控制动物。然而,这些变化并没有在正常控制和测试组(图1)。
公关间隔(有显著增加= 0.010),QT间隔(时间间隔(< 0.001),高职院校学前教育专业< 0.001)和QRS波群振幅下降(< 0.001)在阿霉素对照组与正常对照组相比。公关间隔(= 0.010),QT间隔(时间间隔(= 0.010),高职院校学前教育专业= 0.006)显著降低,QRS波群振幅(= 0.006)中增加test-A-treated(阿霉素+毫克150毫克/公斤)组相比,阿霉素对照组。大大降低了公关间隔(= 0.002),QT间隔(时间间隔(< 0.001),高职院校学前教育专业< 0.001)和QRS波群的增加幅度(test-B = 0.010)(阿霉素+毫克300毫克/公斤)组相比,阿霉素控制动物也观察(图2)。
3.2。影响血清水平、CK、LDH和AST水平
水平显著增加观察(< 0.001),CK (< 0.001)、LDH (< 0.001)、AST (< 0.001)的阿霉素对照组与正常相比控制。毫克的剂量明显减少水平(< 0.001),CK (< 0.001)、LDH (< 0.001)、AST (< 0.001)相比,阿霉素对照组。毫克150毫克/公斤大大降低水平(= 0.010)、LDH (< 0.001)、AST (= 0.010)相比,测试组管理与MG 300毫克/公斤(图3)。
3.3。对血清血脂的影响
甘油三酸酯(< 0.001)、总胆固醇(= 0.001),低密度脂蛋白(LDL)胆固醇(< 0.001)水平显著增加,高密度脂蛋白(HDL)胆固醇(= 0.010)水平显著降低阿霉素的对照组相比,正常控制。动物治疗MG 150毫克/公斤(测试)有显著低甘油三酸酯(= 0.025)、总胆固醇(< 0.001),低密度脂蛋白胆固醇(< 0.001)和相当高的高密度脂蛋白胆固醇(= 0.004)相比,阿霉素对照组。甘油三酸酯(< 0.001)显著降低,高密度脂蛋白胆固醇(< 0.001)显著增加在毫克300毫克/ kg-treated (test-B)大鼠阿霉素对照组相比。毫克300毫克/公斤显著降低甘油三酸酯(< 0.001)和增加高密度脂蛋白胆固醇(= 0.002)相比毫克150毫克/ kg-treated组,而发现了明显降低总胆固醇(= 0.001)和低密度脂蛋白胆固醇(= 0.002)在毫克150毫克/ kg-treated老鼠相比,测试组毫克300毫克/公斤(图4)。
3.4。影响血清谷胱甘肽和MDA水平
阿霉素对照组,有显著减少谷胱甘肽(= 0.001)而MDA (= 0.018),与正常对照组相比显著增加。毫克150毫克/公斤(测试)显著增加谷胱甘肽(= 0.010)和降低MDA (= 0.002)水平与老鼠相比对待毫克300毫克/公斤(Test-B)。同样,有一个显著增加谷胱甘肽(= 0.019),减少MDA (< 0.001)在大鼠治疗MG 300毫克/公斤阿霉素对照组相比(图5)。
3.5。检查孤立的心
心肌梗死(MI)苍白/黄色充血或出血性边界/ white-grey(疤痕)明显指出在孤立的阿霉素控制老鼠的心,而这些缺席在正常控制和测试组(图6(一))。
3.6。心脏组织的组织病理学检查
DOX-induced心肌病检查了使用光学显微镜下H & E染色。正常对照组显示正常心肌细胞结构。DOX-treated对照组,心肌细胞肌间的水肿,肌纤维损失,与炎症细胞浸润,空泡形成,心肌细胞变性。所有这些病理改变减轻在测试和test-B集团和心肌细胞结构几乎看起来像正常对照组(图6 (b))。
(一)
(b)
4所示。讨论
目前的研究表明潜在的心血管MG在女性Wistar鼠DOX-induced毒性。急性毒性引起的期间观察阿霉素和单剂量的管理(2 - 3天内36- - - - - -38]。有研究报道,急性毒性的发生率大约是11%11,39]。阿霉素在肿瘤细胞的治疗作用机制不同的毒性的机制。虽然综合毒性阿霉素引起的调查已经进行了几十年,确切的机制尚未完全阐明。
大部分的研究强调了增加free-radical-induced心肌氧化应激和ROS-caused损伤(18- - - - - -20.,37]。阿霉素对带负电荷磷脂双磷脂酰甘油很有亲和力,内心丰富的线粒体膜和积累在心肌细胞的线粒体17]。山东圣光等人报道,阿霉素脂质过氧化,减少内源性抗氧化剂和经历增加改变了心脏功能和其他毒性(22]。阿霉素诱导过度线粒体活性氧的形成,导致氧化损伤生物大分子,包括脂质、蛋白质和DNA,扰乱心肌细胞膜结构和功能(21]。
目前的研究表明急性毒性的单剂量阿霉素管理实验动物。我们观察到阿霉素显著改变心电图波倒置的p波的形式/公关增加间隔延长QT间隔和高职院校学前教育专业/减少QRS波群振幅/非特异性ST段。一个改变膜函数由于DOX-induced脂质过氧化可能是负责大部分的心电图改变。毫克的剂量(150毫克/公斤和300毫克/公斤)大大减轻这些急性心电图的变化。
缺乏或改变形式的P波发生在各种心律失常,房颤是最常见的。(40- - - - - -42]。Milliez等人报道说P波延长Wistar鼠可能与高易感性与心肌梗死后室上性心律失常43]。公关间隔分布反映了从心脏的心房心室去极化44,45]。公关的长度区间的分析是至关重要的诊断房室块。公关间隔据报道,增加与阿霉素(46,47]。
复杂的收窄QRS与室上性心律失常。大型QRS波群代表心室的节奏,以及中断脑室传导中可以看到心脏衰竭、心肌缺血、左、右束支块。宽QRS复合物在DOX-treated观察大鼠(48]。研究表明,多种心肌梗死可能导致降低幅度QRS复合物由于取消和减少电动势代(49- - - - - -51]。
ST段反映了心室去极化和被定义为时间之间的时间结束的QRS波群的毕业典礼T波。老鼠研究表明重大变化在心肌梗死后的ST段(52)在心肌缺血(53),但具体的实质性标准ST段变化并不是众所周知的。阿霉素报道产生非特异性圣变化(50,51]。检测大鼠心电图ST段的规定是困难的,因为T波总是增加的连续性和S波(54,55]。
QT间隔代表的心室心肌细胞去极化和复极化。这个参数表示的病理过程干扰心脏的电活动引起的一种内在的心脏病或外源性化合物毒性作用。延长QT间隔被认为是一个有用的药物毒性的指标(56,57]。许多研究显示QT延长由阿霉素(46,47,58,59]。完善,QT间隔长度取决于心率(HR)。增加人力资源通常缩短QT收缩和舒张长度的比率增加。因此,校正QT间隔)(高职院校学前教育专业,考虑人力资源的变化,往往是作为一个更客观的参数的心室去极化和复极化60,61年]。
水平提高水平的CK, LDH,血清中AST是心肌损伤指标(11]。Dyslipidaemia指心脏动脉粥样硬化等并发症,可导致心脏不良事件的组织。单剂量阿霉素管理局报道导致老鼠dyslipidaemia (62年]。在我们的研究中,阿霉素大大CK升高,水平,LDH, AST和dyslipidaemia生产。这证实了老鼠的阿霉素引起的毒性是由孤立的心总检查后组织病理学变化观察实验动物的心脏组织。阿霉素诱导这些生化、组织病理学变化,同时被带回正常剂量(150毫克/公斤和300毫克/公斤)的毫克。水平显著增加血清CK, LDH,和阿霉素后AST管理局与之前的报告表明,DOX-induced氧化应激可导致脂质过氧化,伴随着这些酶的释放血清(38,39,63年- - - - - -66年]。
我们还发现,阿霉素管理导致MDA的增加和减少谷胱甘肽的水平。这些结果与之前的研究结果相一致64年,67年,68年]。El-Sayed等人表示,阿霉素诱发心脏组织氧化损伤,导致脂质过氧化与MDA的伴随生产和减少谷胱甘肽含量38]。毫克的剂量(150毫克/公斤和300毫克/公斤)扭转了DOX-induced改变MDA和谷胱甘肽的水平。
研究表明,与没食子酸预处理可以降低心肌梗死的有害的氧化作用是因为它潜在的抗氧化剂通过提高抗氧化酶的活性,如超氧化物歧化酶和过氧化氢酶和/或通过增加非酶的抗氧化水平的标记,如MDA和谷胱甘肽(69年- - - - - -72年]。所有这些活动可以抑制自由基的不利影响肌细胞细胞膜的完整性和功能,因此,血清心脏生物标记物的浓度,包括水平、LDH、CK和AST,减少梗死后除了衰减dyslipidaemia [71年,73年- - - - - -75年]。没食子酸甲基酯是没食子酸甲酯,据报道,降低MDA和增加谷胱甘肽氧化应激动物模型(76年,77年]。
活性氧水平升高降低核转录因子的表达红色的两个相关因素(Nrf2),从而增加细胞氧化应激和细胞凋亡的敏感性78年]。血红素oxygenase-1 (HO-1)是一种抗氧化剂反应元素——(战神)监管第二阶段解毒酶受Nrf2,催化血红素降解胆绿素,碳氧化物和铁(79年,80年]。特别是HO-1最丰富的阿瑞斯的促进Nrf2-regulated基因和一直说非常重要的防止氧化应激疾病(81年,82年]。
阿霉素报道减少Nrf2 / HO-1表达诱导氧化stress-mediated损伤(83年- - - - - -85年]。研究表明,Nrf2激活可以抵消DOX-induced毒性通过抑制DOX-induced氧化应激和损伤的自噬86年- - - - - -88年]。增强的关键生物功能Nrf2应该是一个安全有效的策略来应对DOX-induced毒性。许多研究报道,MG调节Nrf2 / HO-1通路,从而保护从DOX-induced氧化损伤31日,89年,90年]。在这项研究中,MG对氧化应激的抑制作用是通过降低MDA和增加谷胱甘肽水平,这表明其预期心血管机制。保护心脏损伤通过MG可能membrane-stabilizing效应是由血清CK、正常化水平、LDH、AST活动。广泛的营养物质如槲皮素、芦丁、姜黄素、儿茶素、染料木素、芹黄素,cardioprotectant白藜芦醇进行了调查。但是,这些化合物变量宽生物利用度和药物的相互作用,降低阿霉素的抗癌效果。这限制了他们的使用cardioprotectant与阿霉素与毒性。我们正在进行进一步的研究来区分酸甲基酯可用现有cardioprotectant保健品和上述问题有关。
5。结论
目前的研究显示,MG发挥心脏保护反对DOX-induced毒性在女性Wistar鼠通过抑制氧化应激。我们的研究打开了临床研究的角度考虑MG作为潜在chemoprotectant营养食品的组合与阿霉素化疗,限制其毒性。
数据可用性
所有数据由本研究包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者感谢印度麦利普高等教育学院,印度麦利普(印度),提供研究设备。这项工作由印度麦利普学院高等教育的财政支持,印度麦利普(印度),通过一个校内的格兰特(马希/渣滓/博士/国际货币基金组织(IMF) / 2019)。