郝 帥,閆艾慧,姜學(xué)鈞
(中國(guó)醫(yī)科大學(xué) 第一臨床醫(yī)院 耳鼻咽喉科,遼寧 沈陽 110001)
順鉑以其廣譜高效性在抗腫瘤治療中被普遍應(yīng)用,但其腎毒性和耳毒性的副作用使得目前臨床應(yīng)用被嚴(yán)格控制[1],特別是順鉑可造成聽功能永久性損傷[2]。本研究組前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)孕晚期順鉑暴露致子代豚鼠毛細(xì)胞損傷及聽力下降,但孕期順鉑暴露致子代出生后毛細(xì)胞損傷的研究未見報(bào)道。因此,本實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)順鉑能否誘導(dǎo)毛細(xì)胞凋亡,為順鉑耳毒性研究及其防護(hù)提供理論依據(jù)。
順鉑注射劑為齊魯制藥產(chǎn)品,兔抗Caspase-3多克隆抗體為美國(guó)Cell Signalling Techenology公司產(chǎn)品,TUNEL試劑盒為美國(guó)BD Biosciences公司產(chǎn)品;冰凍切片機(jī)位德國(guó)SLEE公司產(chǎn)品,光學(xué)顯微鏡為日本Olympus光學(xué)工業(yè)產(chǎn)品。
健康白色紅目受孕豚鼠12只(體重600~700 g),中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物部提供。雙側(cè)耳廓反射靈敏,在安靜的環(huán)境下飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(遼)2003-0009;使用許可證號(hào):SYXK(遼)2003-0013。
隨機(jī)分成兩組,每組6只,從孕50 d至56 d連續(xù)腹膜內(nèi)注射:(1)對(duì)照組:生理鹽水1.5 mg/kg·d;(2)順鉑組:順鉑1.5 mg/kg·d。子代出生后14 d,分離仔鼠右側(cè)耳蝸,行TUNEL染色和Caspase-3免疫組化染色。
快速打開胸腔,左心室穿刺,接灌流液,右心耳剪開。先以4℃生理鹽水經(jīng)心臟灌流,待右心耳處流出液體為無色時(shí),改以4℃新鮮配置的4%多聚甲醛磷酸緩沖液(0.1 mol/L,pH=7.4)約300 mL灌流固定??焖贁囝^,取雙側(cè)聽泡4%多聚甲醛溶液固定24 h,10%甲酸-甲酸鈉常溫脫鈣1周。30%蔗糖4℃過夜,聚乙二醇和聚乙烯醇的水溶性混合物冰凍切片包埋劑包埋,恒冷箱切片機(jī)沿蝸軸平行方向行10 μm厚連續(xù)切片。
冰凍切片干燥及過氧化物酶阻斷后,室溫孵育10 min,PBS沖洗5 min,3次。滴加山羊血清封閉,室溫孵育50 min,滴加一抗,4℃過夜。PBS沖洗5 min,3次。滴加生物素標(biāo)記二抗,室溫孵育50 min。PBS沖洗5 min,3次。滴加鏈霉素親和素過氧化物酶溶液,37℃孵育30 min,PBS沖洗5 min,3次。DAB顯色,蘇木素復(fù)染,常規(guī)酒精梯度脫水,二甲苯透明,甘油封片。在400倍光鏡下行細(xì)胞計(jì)數(shù),做到計(jì)數(shù)區(qū)域相同。將每個(gè)標(biāo)本共3個(gè)視野的陽性細(xì)胞數(shù)取平均值,做為該標(biāo)本的陽性細(xì)胞數(shù),所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。
冰凍切片干燥及過氧化物酶阻斷后,室溫孵育10 min,PBS沖洗5 min,3次。0.1 mol/L TBS 1∶100新鮮稀釋蛋白酶K 37℃消化10 min,按每張切片取末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶(TdT)和DIG-d-UTP各1 μL,加10 μL抗體稀釋液,每片加標(biāo)記液20 μL,濕盒37℃孵育2 h,PBS沖洗5 min,3次。滴加封閉液,每片50 μL,室溫孵育50 min,PBS沖洗5 min,3次。用抗體稀釋液1∶100稀釋生物素化抗地高辛抗體,每片50 μL,37℃孵育30 min,PBS沖洗5 min,3次。DAB顯色,蘇木素復(fù)染,常規(guī)酒精梯度脫水,二甲苯透明,甘油封片。光鏡下觀察TUNEL陽性反應(yīng)細(xì)胞并計(jì)數(shù)和統(tǒng)計(jì)。
兩組在母體生殖指標(biāo)和子代體重間比較,差異無顯著性意義(P>0.05)。見表1。
表1 母體生殖指標(biāo)和子代體重比較
順鉑組子代豚鼠出生后14 d,在耳蝸毛細(xì)胞可見棕黃色顆粒(A,黑色箭頭),Caspase-3陽性染色明顯;對(duì)照組陽性染色不明顯(B)。見圖1。
順鉑組(A)子代豚鼠出生后14 d,耳蝸部分毛細(xì)胞核呈棕褐色染色,大小不一,形態(tài)不規(guī)整且排列紊亂,呈明顯凋亡;對(duì)照組(B)核內(nèi)無棕褐色著染,形態(tài)規(guī)整,排列整齊,陽性染色不明顯。見圖2。
順鉑造成聽功能損傷的副作用已得到廣泛證實(shí),順鉑耳毒性損傷機(jī)制可通過多種途徑表現(xiàn),即直接損傷內(nèi)耳蓄積、影響內(nèi)耳代謝、改變血清電解質(zhì)平衡及氧化應(yīng)激損傷等[3]。本研究采用低劑量孕晚期給藥,借以模擬人群病理狀態(tài)。哺乳動(dòng)物孕期毛細(xì)胞的正常分化,對(duì)其成熟后聽功能建立非常重要[4]。順鉑暴露可造成機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,從而導(dǎo)致機(jī)體生理狀況改變[5]。但本研究結(jié)果顯示,順鉑并未影響豚鼠母體產(chǎn)子數(shù)和子代體重,這可能與給藥劑量、方式及給藥持續(xù)時(shí)間有關(guān)。本研究所采用劑量為1.5 mg/kg·d,孕晚期連續(xù)7 d給藥,該劑量及給藥方式不會(huì)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中引起明顯聽力損傷[6],而且在停藥4周后外毛細(xì)胞可有部分恢復(fù)[7],耳蝸功能在8周后可恢復(fù)[8]。由此證明,本研究所采用順鉑劑量對(duì)母鼠是可代償?shù)摹?/p>
圖1 子代豚鼠毛細(xì)胞Caspase-3表達(dá)(免疫組化染色 400×)
圖2 子代豚鼠耳蝸毛細(xì)胞凋亡(TUNEL染色 400×)
但本研究發(fā)現(xiàn),順鉑可經(jīng)胎盤誘導(dǎo)子代豚鼠耳蝸毛細(xì)胞凋亡發(fā)生。TUNEL染色是對(duì)完整的凋亡細(xì)胞核或凋亡小體進(jìn)行原位染色,通過檢測(cè)細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)階段,由細(xì)胞內(nèi)內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶激活所造成的DNA片段的3’羥基末端,確定細(xì)胞凋亡的發(fā)生,用以反映細(xì)胞凋亡典型的生物化學(xué)和形態(tài)學(xué)特征[9]。Caspase-3是Fas通道細(xì)胞凋亡蛋白級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的核心蛋白,在凋亡的啟動(dòng)過程中發(fā)揮重要作用,被認(rèn)為是最重要的執(zhí)行者,它由上游的Caspase(Caspase-8、Caspase-9或Caspase-10)激活并水解為活性酶形式,Caspase-3特異性地激活核酸內(nèi)切酶,后者被釋放出來,隨后引起DNA迅速片段化[10],對(duì)細(xì)胞凋亡是必需條件。抑制Caspase-3酶活性或拮抗Caspase-3功能可使細(xì)胞凋亡受抑。本研究結(jié)果顯示,順鉑暴露誘導(dǎo)子代豚鼠Caspase-3在耳蝸毛細(xì)胞表達(dá)增加。由此提示,順鉑可經(jīng)胎盤損傷子代耳蝸毛細(xì)胞發(fā)育,可能是通過觸發(fā)Caspase-3參與的級(jí)聯(lián)效應(yīng),繼而活化引起子代毛細(xì)胞形態(tài)上的改變,從而促進(jìn)凋亡完成。
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