孫慧莉,武建鳳
(濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院,山東濱州256602)
吲哚-2,3-二酮(ISA)又名靛紅,系天然存在的吲哚類化合物,存在于人體和中藥青黛以及大青葉中,是目前國內(nèi)自行研制開發(fā)的Ⅰ類抗癌新藥靛玉紅化學二聚體結(jié)構(gòu)的單體。該物質(zhì)也存在于龍蝦體內(nèi),是龍蝦生存所必需的一種天然海洋活性物質(zhì)[1]。研究表明,ISA有促進人和小鼠神經(jīng)母瘤細胞凋亡的作用[2]。2012~2013年,我們觀察了ISA對小鼠骨髓細胞微核和染色體的影響及其安全性?,F(xiàn)報告如下。
1.1 材料 昆明種小鼠(二級)100只,雌雄各半,體質(zhì)量18~22 g,由河北醫(yī)科大學實驗動物中心提供。ISA(上海宜博生物醫(yī)藥科技有限公司),秋水仙素(PH0025,Sigma),甲醇、冰醋酸、KCl溶液均為分析純,小牛血清,Giemsa儲備液,pH6.8的磷酸鹽緩沖液。
1.2 方法
1.2.1 骨髓細胞微核染毒試驗 隨機取50只小鼠,均分為5組,分別為陽性對照組、陰性對照組及ISA低、中、高劑量組。陽性對照組給予環(huán)磷酰胺0.2 mg/(10 g·d),陰性對照組給予1 mL/d生理鹽水[3];ISA 低、中、高劑量組分別給予 ISA 0.2、0.6、1.8 mg/(10 g·d)腹腔注射,連續(xù)4 d,于最后1次注射后24、48、72 h 取樣。
1.2.2 骨髓細胞微核標本制備及分析 采用頸椎脫臼法處死小鼠,迅速剪取胸骨,剔去肌肉,用干凈紗布擦拭,剪去每節(jié)骨骺端,用止血鉗擠出骨髓液,點在載玻片一端預先滴好的小牛血清中,混勻后推片。甲醇固定15 min,Giemsa染色15 min,沖洗、晾干。依次經(jīng)低倍鏡、高倍鏡粗檢后,選擇細胞分布均勻、形態(tài)完整、染色良好的區(qū)域鏡檢,然后在油鏡下按一定順序計數(shù)微核,計數(shù)1 000個嗜多染紅細胞(PCE)中含微核的PCE數(shù),并計算200個細胞中PCE/正染紅細胞(NCE)值。
1.2.3 骨髓染色體畸變試驗染毒模型和染色體標本的制備 取剩余的50只小鼠,按1.2.1的方法分組并給藥。于實驗第4天給藥6 h后,腹腔注射秋水仙素0.02 mg/10 g,2.5 h后用頸椎脫臼法處死,取出完整股骨并擦凈,7 mL生理鹽水沖洗股骨髓液于離心管中,反復數(shù)次至骨髓發(fā)白,離心棄上清,加入37℃的0.075 mol/L KCl溶液6 mL混合均勻,置37℃恒溫水浴15 min,再加固定液1.5 mL搖勻,離心棄上清,加入新配制固定液5 mL混合,室溫下靜置15 min,離心棄上清。以同樣方法重復固定一次。留約0.5 mL沉淀物,加0.2 mL新固定液混勻,得到細胞懸浮液。取少量細胞懸液滴于玻片上,輕輕吹散并干燥,滴加Giemsa染液染色15 min,純凈水沖洗,晾干。在低倍鏡下按一定順序選擇背景清晰、分散良好、染色收縮適中的中期分裂相細胞,用油鏡進行分析,每個標本觀察80個,分析其染色體結(jié)構(gòu),確定畸變數(shù)目,計算畸變率。
1.2.4 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS11.5統(tǒng)計軟件,結(jié)果以±s表示,數(shù)據(jù)的比較采用方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組不同時間微核形成率比較 不同劑量ISA組的微核形成率與陰性對照組比較均無統(tǒng)計學差異(P均>0.05),與陽性對照組比較均有統(tǒng)計學差異(P均<0.01)。見表1。
表1 各組微核形成率比較(n=80,±s)
表1 各組微核形成率比較(n=80,±s)
注:與陰性對照組比較,*P<0.01;與ISA不同劑量組比較,#P<0.01
組別 微核形成率(%)24 h 48 h 72 h陰性對照組1.7 ±0.5 2.1 ±0.8 2.9 ±0.7陽性對照組 8.3 ±2.1*# 14.5 ±3.0*# 23.0 ±6.0*#ISA 低劑量組 1.8 ±0.8 2.3 ±0.9 3.2 ±1.1 ISA 中劑量組 1.8 ±0.6 2.5 ±0.9 3.7 ±1.2 ISA高劑量組2.2 ±0.9 3.0 ±1.0 3.8 ±1.3
2.2 各組PCE/NCE值及染色體畸變情況比較ISA低、中、高劑量組的PCE/NCE值分別為0.41±0.9、0.38 ±0.8、0.32 ±1.0,陰性對照組為 0.49 ±1.7,陽性對照組為 0.08 ±0.01,ISA 不同劑量組與陰性對照組比較均無統(tǒng)計學差異(P均>0.05),與陽性對照組比較均有統(tǒng)計學差異(P均<0.01)。油鏡下觀察顯示,環(huán)磷酰胺能誘發(fā)小鼠染色體畸變,表現(xiàn)為斷裂和易位,而陰性對照組和ISA組則少有畸變。各組細胞染色體畸變細胞數(shù)及畸變率比較見表2。
表2 各組細胞染色體畸變情況(n=80)
微核試驗是測定細胞遺傳損傷的短期試驗之一[4]。一切進行分裂的細胞,在染色體斷裂劑或能影響紡錘體的毒物作用下均可產(chǎn)生微核,故利用微核試驗可對藥物導致的染色體損傷進行測定。微核可出現(xiàn)在多種細胞中,且在有核細胞中較難與正常核的分支相區(qū)別,由于紅細胞在成熟前最后一次分離后數(shù)小時可將主核排出,而仍保留微核于PCE細胞中,因此,計數(shù)PCE細胞中的微核數(shù)便能檢測因化學毒物或物理因素誘導產(chǎn)生的染色體完整性改變以及檢測染色體分離改變這兩種遺傳學終點[5]。
紅細胞的細胞增殖動力學顯示,其排核成為PCE后,通常在骨髓中停留約2~24 h后入血[6]。由于染毒次數(shù)及取樣時間不同,化學毒物誘發(fā)微核出現(xiàn)的高峰時間也不盡相同,波動范圍為24~72 h,所以要求在接觸化學毒物后設立不同的采樣時間點。本次微核試驗于不同時間段取樣3次,結(jié)果顯示各組微核形成率均表現(xiàn)為:72 h>48 h>24 h,這與微核形成時相變化過程相符。而環(huán)磷酰胺組的微核形成率明顯高于陰性對照組和ISA各劑量組,表明其較強的遺傳毒性作用。ISA高、中、低劑量組的微核率與陰性對照組無統(tǒng)計學差異,同時PCE/NCE值均在正常范圍內(nèi),提示ISA無毒性。
基因突變和染色體畸變的檢測直接反映了化學毒物的致突變性,是評價化學毒物致突變性唯一可靠的方法[7]。當染色體發(fā)生畸變時,會導致基因在位置及數(shù)量上發(fā)生改變,基因間的平衡性即被打亂[8]。本研究在進行微核試驗的同時,也進行了染色體核型分析,旨在比較兩種試驗結(jié)果的一致性。結(jié)果顯示,環(huán)磷酰胺能誘發(fā)小鼠染色體畸變,表現(xiàn)為斷裂和易位現(xiàn)象,而陰性對照組和ISA組少有畸變,說明環(huán)磷酰胺有致染色體損傷的遺傳效應。環(huán)磷酰胺組畸變率與其他各組比較均有統(tǒng)計學差異,而ISA各劑量組與陰性對照組比較無統(tǒng)計學差異。
ISA對小鼠骨髓細胞微核和染色體的影響少見報道。本研究結(jié)果顯示,ISA無遺傳誘導毒性,為臨床安全用藥提供了參考。
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