孫筱茹,張雅楠,陳一辰,齊 飛,羅 政,李茹男,郭連英,郝 冰,施廣霞
(1.大連醫(yī)科大學(xué) 2007級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè),遼寧 大連 116044;2.大連醫(yī)科大學(xué) 病理生理教研室,遼寧 大連 116044)
核因子κB(nuclear factorκB, NF-κB),是1986年Sen和Baltimore首先發(fā)現(xiàn)并對其進行了描述,因其能與B細胞免疫球蛋白上的輕鏈基因增強子κB序列(GGGACT1TCC)特異結(jié)合而得名[1]。NF-κB近年來越來越受到人們的關(guān)注,它不僅通過調(diào)控細胞因子等的表達參與各種免疫、炎癥、應(yīng)激性反應(yīng),還是細胞內(nèi)重要的抗凋亡、促增殖的信號,NF-κB的組成性表達和異?;罨悄[瘤化療耐藥的重要機制[2], NF-κB抑制劑的抗腫瘤作用近年來已開始受到人們的重視并開發(fā)出多種小分子制劑[3],吡咯烷二硫代氨基甲酸(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)是研究應(yīng)用較多的一種。順鉑是常用的抗腫瘤藥物,用于治療肺癌、肝癌和卵巢癌等多種常見惡性腫瘤,但順鉑的全身毒性是不可忽視的,尤其是腎毒性和對造血功能的影響,臨床順鉑化療腎損害發(fā)生率為25%~35%[4]。本實驗使用NF-κB抑制劑PDTC與順鉑合用,觀察其對順鉑毒性作用的影響,以探討NF-κB在順鉑所致毒性中的作用。
1.1.1 實驗動物:SD大鼠60只(體重210~250 g),由大連醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供。
1.1.2 主要試劑和儀器:PDTC(25 mg/kg)、順鉑(10 mg /2 mL)(由山東多欣藥業(yè)有限公司提供)、0.9%生理鹽水、一氧化氮試劑盒、碘[125I]白細胞介素1放射免疫分析藥盒、碘[125I]腫瘤壞死因子-α放射免疫分析藥盒(均由北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司提供)考馬斯亮藍、乙醇、96孔板、721分光光度計、勻漿器、離心機、水浴槽。
1.2.1 實驗分組及用藥:先取20只SD大鼠分別腹腔注射順鉑和順鉑+PDTC,觀察動物至死亡,以確定用藥劑量和動物模型終止時間。再取40只SD大鼠隨機分為4組,分別是空白對照組,PDTC組,順鉑組,PDTC及順鉑聯(lián)合用藥組,每組10只。腹腔注射,空白對照組(生理鹽水0.2 mL/d),PDTC組(PDTC 25 mg/kg、0.1 mL/d,生理鹽水0.1 mL/d),順鉑組(順鉑10 mg /2 mL 、0.1 mL/d,生理鹽水0.1 mL/d),PDTC及順鉑聯(lián)合用藥組(PDTC 25 mg/kg、0.1 mL/d,順鉑10 mg /2 mL,0.1 mL/d)。
1.2.2 標本及指標的采集:對照組和PDTC組于實驗第13天、順鉑組和順鉑+PDTC組于用藥后第4天經(jīng)大鼠尾取血,做白細胞計數(shù)。次日處死所有大鼠,大鼠內(nèi)眥取血做血涂片、白細胞計數(shù)和分離血清,稱體重和腎重。取腎組織加入生理鹽水制備腎組織勻漿。
1.2.3 采用放射免疫分析測血清和腎組織勻漿中細胞因子TNF-α和IL-1的量,用生物化學(xué)方法測血清尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)含量。
實驗結(jié)果表明順鉑對大鼠有較大毒性,預(yù)實驗中10只大鼠于9 d內(nèi)全部死亡,合用PDTC未延長大鼠的壽命,必須縮短觀察時間實驗才能進行。4組中應(yīng)用順鉑的大鼠腎系數(shù)增高,為4.9440±0.5456,與對照組比較差異具有顯著性意義,P<0.05,PDTC組與對照組、PDTC聯(lián)合順鉑組與單用順鉑組比較腎系數(shù)的差異無顯著性意義,P>0.05。見表1。
表1 用藥后腎系數(shù)的變化
1)與對照組比較,P<0.05;2)與PDTC組比較,P<0.05
注射順鉑的小鼠外周血白細胞數(shù)目降低至(3780±1760.713)個/mm3,與對照組比較差異有顯著性意義(P<0.05),合用PDTC組外周血白細胞數(shù)略有增加,但與順鉑組比較差異無顯著性意義(P>0.05),見表2。
表2 用藥后外周血白細胞計數(shù)變化
1)與對照組比較,P<0.05;2)與PDTC組比較,P<0.05
注射順鉑大鼠TNF-α順鉑組血清中TNF-α的含量低于對照組,應(yīng)用順鉑后大鼠血清IL-1水平?jīng)]有明顯變化,腎組織勻漿IL-1含量明顯增加。聯(lián)合應(yīng)用PDTC 后含量下降,與單用順鉑組比較差異具有顯著性意義(P<0.05)。
表3 用藥后大鼠血清和腎組織勻漿TNF-α、IL-1含量的變化
1) 與對照組比較,P<0.05;2)與PDTC組比較,P<0.05;3)與順鉑組比較,P<0.05
單用順鉑或合用PDTC的大鼠血清BUN及Cr較對照組均有明顯升高(P<0.05),而兩組之間的差異無顯著性意義。見表4。
表4 大鼠血清BUN和Cr含量的變化
1)與對照組比較,P<0.05
PDTC有清除氧自由基的作用,Rangan等[5]最早應(yīng)用于體內(nèi)抑制大鼠腎小管內(nèi)皮細胞NF-κB的激活,劑量達200 mg/kg,未發(fā)現(xiàn)明確的毒性作用。選擇抗氧化劑PDTC來抑制NF-κB的激活是依據(jù):(1)許多已知的IκBα磷酸化誘導(dǎo)物可使活性氧產(chǎn)生增加。NF-κB抑制蛋白-IκBα的降解又是NF-κB活化的中心環(huán)節(jié)。(2) H2O2:可激活某些細胞中的NF-κB,活性氧是順鉑引起腎毒性的重要機制[6]。(3)TNF-α誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo)可以產(chǎn)生活性氧介質(zhì)(ROS)。PDTC對甘油所致腎損傷有保護作用[7]。本實驗結(jié)果表明順鉑對大鼠有很強的毒性,出現(xiàn)體重降低、腎臟腫大和血清BUN與Cr含量增高、外周血白細胞數(shù)目減少等。PDTC 本身不引起上述毒性反應(yīng),但本實驗條件下合用PDTC不能減輕上述毒性反應(yīng)。
順鉑誘導(dǎo)的腎小管上皮細胞凋亡與死亡受體及配體有關(guān),順鉑處理的大鼠腎小管上皮細胞Fas、Fas-L、TNF-α mRNA表達顯著增高[8]?,F(xiàn)已有人觀察到順鉑腎損害過程中大量的炎性細胞因子、趨化因子的活化,并認為TNF-α可能是中心啟動環(huán)節(jié)。PDTC抑制NF-κB傳導(dǎo)通路的活化,即抑制了TNF-α基因位點的轉(zhuǎn)錄活性,減少致炎因子的基因表達與合成釋放,減少TNF-α的表達[7]。應(yīng)用PDTC的正常大鼠腎組織勻漿中TNF-α含量降低。但與順鉑聯(lián)合用藥后不能降低腎組織勻漿TNF-α含量,順鉑處理的大鼠腎組織勻漿IL-1含量明顯升高,聯(lián)合PDTC可降低其含量。本實驗的結(jié)果說明PDTC本身無明顯毒性,能降低順鉑處理的大鼠腎組織勻漿中IL-1的含量,這些變化在順鉑腎毒性產(chǎn)生的機制與防治中的意義還有待進一步研究。
[1] Sen R,Baltimore D.Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequence[J].Cell,1986,46 (5):705-716.
[2] Saxaki N,Morisaki T,Hashizume K.Nuclear factor-κB p65 (RelA) transcription factor is constitutively activated in human gastric carcinoma tissue[J].Clin Cancer Res,2001,7(12):4136-4142.
[3] Gupta S,Sundaram C,Reuter S.Inhibiting NF-κB activation by small molecules as a therapeutic strategy[J].BBA-Gene Regul Mech,2010,1799: 775-787.
[4] Ramesh G,Reeves WB.Salicylate reduces cisplatin nephrotoxicity by inhibition of tumor necrosis factor-α[J].Kidney Int,2004,65(2): 490-498.
[5] Rangan GK,Wang Y,Tay YC,et al.Inhibition of nuclear factor-κB activation reduces cortical tubulointerstitial injury in protein uric rats[J].Kidney Int,1999,56(1):118-134.
[6] Rasoulian B,Jafari M,Mahbod M,et al.Pretreatment with oxygen protects rat kidney from cisplatin nephrotoxicity[J].Ren Fail,2010,32(2):234-242.
[7] Tamada S,Asai T,Kuwabara N,et al.Inhibition of nuclear factor- κB activation reduces glycerol-induced renal injury[J].J Nephrol,2006,19(4):439-448.
[8] Tsuruya K,Tokumoto M,Ninomiya T,et al.Direct involvement of the receptor-mediated apoptotic pathways in cisplatin-induced renal tubular cell death[J].Kidney Int,2003,63 (1):72-82.