氯沙坦对阿霉素致大鼠急性心脏毒性的保护作用

2010-03-30 07:36宋德海董圣军张琪芳袁艳荣
滨州医学院学报 2010年1期
关键词:氯沙坦阿霉素灌胃

宋德海 董圣军 侯 芳 张琪芳 袁艳荣

滨州医学院附属医院 滨州市 256603

氯沙坦对阿霉素致大鼠急性心脏毒性的保护作用

宋德海 董圣军 侯 芳 张琪芳 袁艳荣

滨州医学院附属医院 滨州市 256603

目的 研究氯沙坦对阿霉素(DOX)所致大鼠急性心脏毒性的保护作用,并探讨其作用机制。方法 取大鼠 32只,随机分为 4组,每组 8只大鼠。对照组:生理盐水灌胃;模型组:腹腔注射 DOX;氯沙坦治疗组:氯沙坦灌胃,最终腹腔注射DOX;氯沙坦组:氯沙坦灌胃。用药 7 d,取血处死大鼠。测定血清乳酸脱氢酶(LDH)活性、丙二醛(MDA)水平,观察心肌病理切片。结果 氯沙坦治疗组血清乳酸脱氢酶(LDH)下降(P<0.01),同时丙二醛(MDA)含量下降(P<0.05),心肌细胞变性、坏死及间质的改变明显减轻。结论 氯沙坦有对抗阿霉素的心脏毒性的作用,机制可能与其抗氧化作用有关。

阿霉素;氯沙坦;心脏毒性

阿霉素(doxorubicin,DOX)是从松链丝菌浅灰色变株提取的蒽环类抗生素,它嵌入 DNA碱基对之间,并紧密结合到 DNA上,阻止 DNA依赖性 RNA多聚酶的作用,干扰转录过程,抑制 RNA的生成,也能阻止 DNA的复制,属细胞周期非特异性药物,S期细胞对它更为敏感。DOX抗癌作用强,化疗指数较高,临床上广泛应用于治疗各种恶性肿瘤。与大多数抗肿瘤药物相同,DOX不良反应较多,最严重的是剂量依赖性心脏毒性,不仅影响了患者的生存质量,而且使它的应用受到限制,其所致心脏毒性的机制迄今尚未完全清楚。氯沙坦(losartan)是第一个新近开发的非肽类选择性的竞争性血管紧张素AT1受体阻断药。氯沙坦及其 5-羟酸活性代谢物均能有效地阻断与 AT1受体的结合,拮抗其所有作用,从而对心脏、肾脏、血管等发挥有益的保护作用。本研究旨在探讨氯沙坦对阿霉素致大鼠急性心脏毒性的保护作用及作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物:健康 Wistar大鼠 36只,雌雄不拘,体质量 180~250 g,由山东大学实验动物中心提供,符合一级实验动物标准。

1.1.2 药品和试剂:注射用盐酸阿霉素购自浙江海正股份药业有限公司,氯沙坦购自杭州默沙东制药有限公司,其它试剂均为国产分析纯。乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)试剂盒购自南京建成生物研究所。

1.2 方法

1.2.1 模型建立与分组:大鼠随机分为四组,每组8只。具体如下:①对照组 (control):每日 5 m l/kg生理盐水灌胃,连续 7 d。②模型组:腹腔注射 DOX 20 mg/kg一次,48 h后处死。③氯沙坦治疗组:每日氯沙坦 10mg/kg灌胃,连续 7 d;在第 5天,腹腔注射 DOX 20mg/kg一次。④氯沙坦对照组:每日氯沙坦 10mg/kg灌胃,连续 7 d。第 7天给药完成 2 h后取血,处死大鼠,取其心脏用预冷的生理盐水洗净残血,标本放置 -80℃冰箱保存备用。

1.2.2 生化指标检测:取血,制备血清,测定血清中LDH活力。心肌匀浆 TBA法测定 MDA含量,蛋白质定量用考马斯亮蓝法,严格按照试剂盒说明书操作。

1.2.3 病理学检查:取心室部分以 10%甲醛固定,乙醇脱水后石蜡包埋,常规制片,HE染色,光镜下观察。

2 结果

2.1 血清中 LDH的活性变化 血清 LDH检测是临床上用来反映心肌损害的主要生化指标,其可信度高,重复性好。实验结果表明,预防性应用氯沙坦能显著降低 LDH的含量(图 1)。

图1 氯沙坦对阿霉素致大鼠血清LDH活性的影响

2.2 心肌组织中 MDA含量的变化 许多研究表明 DOX致心肌损伤的机制可能与产生大量的自由基有密切关系,氧化应激和自由基形成参与 DOX引起的心脏毒性。本实验结果表明,氯沙坦预防用药可使大鼠心肌 MDA水平降低(图 2)。

图2 氯沙坦对阿霉素致大鼠心肌 MDA含量的影响

2.3 心肌病理学改变 在 DOX的诱导下,细胞内外多种生化成分过氧化,损伤生物膜脂质双分子层结构,膜流动性降低,影响膜依赖酶及受体等功能。膜酶受损、活性降低,最终产生心肌细胞变性、坏死及间质的改变等病理变化。本实验结果表明,DOX作用后心肌细胞多灶性的变性和坏死,表现为肌浆溶解,间质和心肌细胞内空泡形成。心肌坏死灶内可见单核、淋巴细胞浸润。氯沙坦预防用药心肌细胞损害程度较阿霉素组轻,见图 3。

图3 阿霉素致大鼠心脏毒性组织病理学改变

3 讨论

目前,心脏毒性机制尚不完全清楚,许多研究表明,主要与自由基的生成增加及心肌细胞总抗氧化能力降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px活性明显降低有关。心肌组织氧自由基的生成及脂质过氧化反应对心肌细胞膜完整性具有损害作用。还有研究表明,DOX可直接或通过氧自由基引起心肌组织生成一氧化氮合酶(iNO)生成和细胞内 Ca2+超载,细胞凋亡增多等造成心脏毒性。本实验中模型组心肌组织活性 MDA含量显著升高,氧化反应很可能是导致心脏毒性的重要原因[1,2]。血清 LDH检测是临床上用来反映心肌损害的主要生化指标,其可信度高,重复性好。MDA作为脂质过氧化的降解产物,其高低间接反映机体细胞受自由基攻击的严重程度。针对这些机制,研究开发了许多保护阿霉素心脏毒性的药物[3]。本研究采用阿霉素复制大鼠心脏毒性模型,观察氯沙坦对阿霉素中毒心脏是否具有保护作用,进一步探讨其保护机制是否与清除氧自由基及抗脂质过氧化等作用有关。研究发现模型组较对照组血清中 LDH释放明显增加。氯沙坦预防用药能较好的对抗这种改变,恢复 LDH水平;氯沙坦预防用药组可使大鼠心肌匀浆 MDA水平降低;氯沙坦可减轻 DOX通过脂质过氧化引起心肌细胞结构的破坏。虽然证实氯沙坦的保护作用是降低了 LDH水平,但氯沙坦治疗后不能完全防止 DOX导致的心脏改变,如脂质过氧化水平[4,5]。

综上所述,氯沙坦对 DOX诱导的心脏毒性具有一定的保护作用,可能是一种在 DOX化疗时对心脏起保护的药物。但是,证实 AT1受体拮抗剂作为DOX治疗的辅助药物,还需要做进一步深入研究。

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Protective effects of losartan against acute doxorubicin-induced cardiotoxicity in rats

SONG Dehai DONG Shengjun HOU Fang ZHANG Qifang YUAN Yanrong
Affiliated Hospital of Binzhou Medical University,Binzhou 256603

ObjectiveThe therapeutic usefulness of doxorubicin(DOX)is limited by its cardiotoxicity.The present study investigated the effects of losartan against doxorubicin-induced cardiotoxicity in rats using biochemical and his to pathological approaches.MethodsDoxorubicin was injected intraperitone ally(ip)as a single dose and losartan was administered orally for 7 days.Rats treated with DOX showed cardiotoxicity as evidenced by elevation of serum lactate dehydrogenase(LDH)activity,tissue malondialdehyde(MDA)level.ResultsPretreatment with losartan elicited a significant decrease in the activities of LDH in comparison with DOX-treated group.Furthermore,pretreatment with telmisartan also decreased lipid peroxidation(MDA level)in comparison with DOX group.Histopathological studies showed disruption of cardiac tissues in DOX groups.ConclusionThese results suggest that losartan treatment provides a significant protective effect against acute-doxorubicin induced cardiotoxicity in rats

doxorubicin,losartan,cardiotoxicity

R972

A

1001-9510(2010)01-0021-03

2009-11-17)

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