鄒勁 林湯聰 莫湘瓊
性激素在肝癌發(fā)生中作用的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
鄒勁 林湯聰 莫湘瓊
目的探討性激素在大鼠肝癌發(fā)生中的作用。方法將大鼠80只隨機(jī)分成四組:第一組為對(duì)照組,飲常水,正常喂食;其余3組飲含二乙基亞硝胺(DENA)水,自由飲用,液體隔日更換,14周后停用DENA,改飲常水,在3組中分別加服用已烯雌酚、甲睪酮和甲孕酮,觀察每組肝癌發(fā)生情況。結(jié)果雌激素組、雄激素組和孕激素組肝癌發(fā)生率分別為:30%、85%和55%,3組肝癌發(fā)生率具有顯著性差異(P<0.05)。雌激素組第18周仍有大部分為肝硬化。而雄激素組第12周即部分大鼠已經(jīng)出現(xiàn)肝癌,第16~18周的均已經(jīng)癌變。孕激素組介于上述兩組之間。結(jié)論雌激素在大鼠肝癌的發(fā)生中具有較強(qiáng)抑制作用,是一個(gè)保護(hù)因子;孕激素在肝癌的發(fā)生中起抑制作用,是一個(gè)保護(hù)因子;肝癌是一個(gè)雄激素依賴(lài)性腫瘤,雄激素在肝癌的發(fā)生中起促進(jìn)作用,是一個(gè)危險(xiǎn)因子。但是三種激素均不是誘發(fā)肝癌獨(dú)立因素或主要因素。
肝癌;雌激素;雄激素;孕激素
原發(fā)性肝癌是世界范圍內(nèi)發(fā)病率很高的惡性腫瘤之一,全世界每年新增病例超過(guò)100萬(wàn)人,尤其以亞太地區(qū)居多,是高度惡性、預(yù)后差的腫瘤。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)、病毒學(xué)及遺傳學(xué)的進(jìn)展,普遍認(rèn)為原發(fā)性肝癌的發(fā)生是多因素、多途徑、多步驟長(zhǎng)期作用的結(jié)果。臨床資料顯示:原發(fā)性肝癌在男性更為常見(jiàn),男女發(fā)病比例4~7∶1,而且男性肝癌患者的預(yù)后較女性差,提示原發(fā)性肝癌與性激素之間有著密切關(guān)系。本研究主要通過(guò)DENA誘發(fā)癌過(guò)程中添加不同性激素,觀察雌激素/性激素和孕激素對(duì)誘發(fā)肝癌發(fā)生的影響。
1.1 藥物二乙基亞硝胺(DENA),0.95 g/mL,純度99.9%,美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品。給藥濃度:第1~2周,1 mL原液+10 L水,第3周開(kāi)始,2 mL原液+10L水。已烯雌酚1 mg/片(承德九龍藥業(yè)有限責(zé)任公司),給藥劑量:0.1 mg,2次/d。甲睪酮5 mg/片(承德九龍藥業(yè)有限責(zé)任公司),給藥劑量:0.5 mg,2次/d。和甲孕酮2 mg/片(浙江仙居制藥廠),給藥劑量:0.25 mg,2次/d。
1.2 誘發(fā)大鼠肝癌模型制作用清潔級(jí)SD大鼠80只,體重(170±30)g,購(gòu)自中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,均為雌性,所有大鼠分籠飼養(yǎng),采用標(biāo)準(zhǔn)化光照,自由進(jìn)食,定期換墊料,適應(yīng)環(huán)境7 d。飼料、墊料等都經(jīng)過(guò)消毒滅菌處理。將大鼠隨機(jī)分為4組,每組20只,第一組為對(duì)照組,飲常水,正常喂食;其余3組飲含藥物水,自由飲用,液體隔日更換,14周后停用藥物,改飲常水,在3組中分別加服用已烯雌酚、甲睪酮和甲孕酮。
第12、16、18、20和24周處理4只大鼠。打開(kāi)腹腔,大體觀察暴露肝臟,記錄肝臟的形態(tài)、顏色、質(zhì)地。取肝臟標(biāo)本,4%聚甲醛緩沖液固定24 h,常規(guī)石蠟包埋,切片,HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察。
2.1 一般情況誘癌4周后,實(shí)驗(yàn)組Wistar大鼠進(jìn)食量下降,并逐步出現(xiàn)毛色枯燥、發(fā)黃、無(wú)光澤,行動(dòng)遲緩,體重較對(duì)照組增長(zhǎng)緩慢,有些大鼠體重明顯偏低。自誘癌第8周末,實(shí)驗(yàn)組大鼠開(kāi)始出現(xiàn)死亡,但是3組死亡情況分別為:雌激素組2只(10%),雄激素組5只(25%),孕激素組3只(15%)。對(duì)照組大鼠均生長(zhǎng)良好,未見(jiàn)明顯病態(tài)表現(xiàn)。3之間死亡率具有顯著性差異性(P>0.05)。
2.2 大鼠肝臟病理學(xué)改變10~15周為大鼠的肝硬化期,大體標(biāo)本:肉眼可見(jiàn)肝表面及切面可見(jiàn)1~2 mm左右的白色顆粒狀結(jié)節(jié),鏡下為肝硬化結(jié)節(jié)。第17~20周為大鼠的癌變期,大體標(biāo)本的肝表面及肝切面可見(jiàn)3~25 mm的結(jié)節(jié),鏡下呈癌組織改變。各組結(jié)果詳見(jiàn)表1。
DEN為國(guó)際腫瘤研究中心機(jī)構(gòu)(International agency for research on cancer,IARC)確定的致癌物質(zhì),對(duì)腫瘤的發(fā)生具有啟動(dòng)和促進(jìn)的雙重作用。本研究結(jié)果證實(shí)應(yīng)用DEN誘發(fā)大鼠肝癌模型可靠性。但是由于DENA的毒性作用,使部分大鼠肝細(xì)胞死于肺部感染或肝癌組織破裂出血。DENA誘癌過(guò)程中形態(tài)與病理變化特征,可以分為4個(gè)階段[1]。第一階段為肝硬變前期,為誘癌第1~8周;第二階段為肝硬變期,為誘癌第8~14周;第三階段為早期癌變期,為誘癌第14~18周;第四階段為演進(jìn)期,為誘癌的第18~20周。
關(guān)于性激素在肝癌發(fā)生中作用目前尚無(wú)定論。周載平等[2]認(rèn)為肝癌癌變特定階段雄激素受體表達(dá)活躍,AR水平呈現(xiàn)自癌瘤到癌周組織的區(qū)域性遞減變化,提示其可能有介導(dǎo)雄激素的促肝細(xì)胞異常增殖作用。動(dòng)物試驗(yàn)及臨床研究證明,雄性激素能誘導(dǎo)肝癌,肝硬化和肝癌患者中存在雄性激素異常。雄激素和AR參與肝癌細(xì)胞表達(dá)的調(diào)控[3]。對(duì)患上慢性肝炎、但還未發(fā)展成為癌癥的1歲老鼠進(jìn)行閹割,將會(huì)起到保護(hù)作用。給老鼠注入一種強(qiáng)力男性激素,來(lái)觀察其是否會(huì)促進(jìn)腫瘤發(fā)展。結(jié)果,這兩種方法都沒(méi)有奏效,這也證明了男性性激素,如睪丸激素,并不會(huì)直接促進(jìn)成鼠患上肝癌。這項(xiàng)研究是首次在基因組范圍研究性別對(duì)非生殖器官癌的影響,這項(xiàng)研究的結(jié)果刊登在2007年12月15日的《癌癥研究》雜志上。
也有文獻(xiàn)認(rèn)為肝癌的發(fā)生、發(fā)展及生物學(xué)特性可能與肝癌組織中ER、ERβ的陽(yáng)性表達(dá)降低、變異或缺失有關(guān),男性肝癌組織中的ER較易發(fā)生變異或缺失,ERa基因多態(tài)性與原發(fā)性肝癌有關(guān),P等位基因可能是其保護(hù)因素,X等位基因可能是其危險(xiǎn)因素,ERδ5作為顯性陰性突變體,在肝癌細(xì)胞中直接抑制ERα的轉(zhuǎn)錄活性[4-6]。Nagasue[7]分別對(duì)25例肝癌伴肝硬化、肝硬化患者血漿E1、E2、E3、T水平檢測(cè),未發(fā)現(xiàn)組間明顯差異,但E/T的比值卻存在明顯差異,說(shuō)明E與T比例失衡與HCC發(fā)生有一定關(guān)。肝癌癌變過(guò)程中,雌激素受體發(fā)生缺失,肝癌受體正常功能的喪失可能與肝癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)[8]。Henryk[9]報(bào)道雌激素加致癌物NUM(N2?nitrosomorpholine),對(duì)于卵巢切除后的雌性小鼠,引起肝結(jié)節(jié)增生占23/31,發(fā)展成肝細(xì)胞性肝癌(HCC)占9/31,僅用NUM引起肝結(jié)節(jié)增生與HCC各占11/31,3/31;僅用雌激素則不會(huì)引起肝細(xì)胞增生,更不會(huì)引導(dǎo)起HCC,提示雌孕激素在HCC復(fù)制中僅起一定的促進(jìn)作用。肝癌患者給予雌激素治療并不能取得良好的效果[10]。
本研究顯示:雌激素組、雄激素組和孕激素組肝癌發(fā)生率分別為:30%、85%和55%,3組肝癌發(fā)生率具有顯著性差異(P<0.05)。雌激素組第18周仍有大部分為肝硬化。而雄激素組第12周即可見(jiàn)部分大鼠已經(jīng)出現(xiàn)肝癌,第16~18周的均已經(jīng)癌變。孕激素組介于上述兩組之間。提示雌激素在大鼠肝癌誘發(fā)過(guò)程中具有抑制作用,而雄激素則有促進(jìn)作用。
作者認(rèn)為:①雌激素在肝癌的發(fā)生中具有較強(qiáng)抑制作用,是一個(gè)保護(hù)因子。②孕激素在肝癌的發(fā)生中起抑制作用,是一個(gè)保護(hù)因子。③肝癌是一個(gè)雄激素依賴(lài)性肝癌,雄激素在肝癌的發(fā)生中起促進(jìn)作用,是一個(gè)危險(xiǎn)因子。但是三種激素均不是誘發(fā)肝癌獨(dú)立因素或主要因素。
[1]黨雙鎖,袁利超.肝癌動(dòng)物模型的研究現(xiàn)狀.世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘,2004,3(1):968-970.
[2]周載平,梁力建.實(shí)驗(yàn)性肝癌雄激素受體表達(dá)的病理意義.實(shí)用癌癥雜志,2001,16(6):578-580.
[3]李超群,史毅,熊潔,等.雄激素和雄激素受體對(duì)肝癌細(xì)胞株P(guān)EG10表達(dá)的作用.肝臟,2006,4:252-255.
[4]王雷永,毛羽,郁正亞,等.人肝細(xì)胞癌中雌激素受體及其亞型的表達(dá)與臨床意義.腹部外科,2007,20(6):47-49.
[5]張偉,時(shí)德,杜成友,等.雌激素受體a基因多態(tài)性與原發(fā)性肝癌的相關(guān)性研究.生物技術(shù)通報(bào),2008,3:84-86.
[6]韓聚強(qiáng),袁斌,丁麗華,等.肝癌細(xì)胞雌激素受體顯性陰性突變體ERδ5基因的分離及生物學(xué)功能分析.中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào),2006,22(8):635-639.
[7]Nagasue N,Guerra ME,Nguyen D,et al.Serum levels of estrogens nd testosterone in cirrhotic men with and withouthepatocellular carcinoma.Gastroenterology,1985,88:768.
[8]羅放,陸啟,姚珍薇,等.血漿雌雄激素水平失衡與肝癌發(fā)展的關(guān)系.重慶醫(yī)學(xué),2002,31(9):845-846.
[9]Henryk S,Sheiner PA.The effect of estradiol-17-phenylprolionate and estradiol benzoate on Nnitrosomorpholineinduced liver carcinogenesis in ovariectomized female rats.Cancer,1978,72:46-49.
[10]Michael Karin.Gender Disparity in Liver Cancer Due to Sex Differences in MyD88-Dependent IL-6 Production Science 6 July 2007:317(5834):121-124.
Animal experiments of the role of sex hormones in the liver cancer
ZOU Jin-lin,TANG Cong,MO Xiang-qiong.The Fifth Affiliated Hospital of Zhongshan University,Zhuhai 519000,China
ObjectiveTo study effect of sex hormones in the development of rat hepatocellular carcinoma Methods80 rats were randomly divided into four groups:the first group was the control group,drank mineral water,ate normal feeding,the other 3 groups drank water containing DENA,liquid after was replaced,after 14 weeks DENA was stopped and drank mineral water,in the 3 group were added with diethylstilbestrol,testosterone and armor progesterone respectively,the hepatocellular carcinoma incidence in each group was observed. ResultsEstrogen,androgen and progesterone group the incidence of liver cancer are:30%,85%and55%respectively,three groups of liver cancer incidence rate had significant difference(P<0.05).Most of estrogen group still were cirrhosis of the liver in the eighteenth week.However,part rats had appeared liver cancer in the 12thweeks,16 to 18 weeks were cancerous in androgen group.Progesterone group was between the two groups. ConclusionEstrogen in rat liver tumors have stronger inhibition is a protective factor;Progesterone in liver tumors inhibition plays,is a protective factor,Liver cancer is a androgen dependence tumor,androgen in liver tumors contribute in,is a risk factors.But the three types of hormones are not induce lier cancer independent factors or main factors.
Liver cancer;Estrogen;Androgen;Progesterone
519000珠海,中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院
表1
組別例數(shù)肝硬化率(%)肝癌率(%)死亡率(%)<0.05<0.05<0.05 20000雌激素組20553010雄激素組20908525孕激素組20805515 P值對(duì)照組