京尼平苷對阿霉素所致小鼠心臟毒性的保護作用*

胡連杰，曹 錦，馬雪芹，姜志龍，蔡 飛，張又枝**

(1.湖北科技學院藥學院，湖北 咸寧 437100；2.湖北科技學院糖尿病和血管病變湖北省重點實驗室)

現(xiàn)如今，腫瘤發(fā)病率日益增加，化療是其重要的治療手段之一，但化療藥物的副作用日益呈現(xiàn)。阿霉素(多柔比星，doxoburicin)是一類蒽環(huán)類化療藥物，廣泛用于治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤和幾種實體瘤(包括淋巴瘤、白血病和乳腺癌)[1]，然而，阿霉素的臨床應用有限，因為累積劑量的阿霉素會引起嚴重的心臟毒性，從而導致不可逆的心臟損傷，如心力衰竭和左心室功能障礙等[2]。

京尼平苷是梔子和杜仲的主要活性成分，是一種環(huán)烯醚萜類化合物。研究表明京尼平苷具有抗炎、抗動脈粥樣硬化[3]和抗糖尿病[4]等作用。也有研究表明京尼平苷對心肌細胞的缺氧損傷有保護作用[5]，在心臟疾病如高脂引起的心肌損傷[5]和缺血再灌[6]中也進行了驗證。但其對阿霉素引起的心臟毒性是否有保護作用？我們用累積劑量的阿霉素建立心臟的毒性模型后，再給予小劑量和大劑量的京尼平苷，研究其對阿霉素所致心臟毒性的保護作用。為京尼平苷減輕化療藥物阿霉素心臟毒性的臨床應用提供基礎實驗的依據(jù)。

1 實驗材料及方法

1.1 實驗試劑

生理鹽水(武漢福星生物藥業(yè)有限公司，500mL∶4.5g，國藥準字：H42022223)；鹽酸阿霉素(阿拉丁，1g，D107159)；京尼平苷(阿拉丁，5g，G119296)；乳酸脫氫酶(lcctate dehydrogenase，LDH；A020-2，單位：U/mL)、肌酸激酶(creatine kinase，CK;A032，單位：U/L)試劑盒均為南京建成生物工程研究所產(chǎn)品。

1.2 動物分組及處理

雄性健康昆明種小鼠61只(18～22 g)，分為4組，正常對照組11只，阿霉素模型組20只，阿霉素+京尼平苷小劑量組15只，阿霉素+京尼平苷大劑量組15只。具體分組和給藥途徑如下：

①正常對照組:每天腹腔注射生理鹽水10mL/kg，共28次；②阿霉素模型組: 腹腔注射阿霉素2mg/kg，隔天一次，共10次；③阿霉素+京尼平苷小劑量組(50mg/kg)：先每天灌胃京尼平苷50mg/kg，連續(xù)一周，再腹腔注射阿霉素2mg/kg，阿霉素隔天給藥共10次，同時每天灌胃京尼平苷50mg/kg；④阿霉素+京尼平苷大劑量組(100mg/kg)；先每天灌胃京尼平苷100mg/kg連續(xù)一周，再腹腔注射阿霉素2mg/kg，阿霉素隔天給藥共10次，同時每天灌胃京尼平苷50mg/kg。

1.3 觀察指標

相應時間點取出心臟稱重，計算心臟質量/體質量比(HW/BW)。收集血液取上清檢測CK和LDH生化指標。采用蘇木素-伊紅(HE)染色法檢測心肌組織結構變化。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結 果

2.1 各組小鼠一般情況與存活率

正常對照組小鼠精神狀態(tài)良好，進食情況與體質量增長情況均正常；阿霉素模型組體重明顯下降，出現(xiàn)精神萎靡不振、輕微腹瀉等狀況，于給藥7次后出現(xiàn)死亡情況；京尼平苷小劑量與大劑量小鼠體重均有所增加，京尼平苷大劑量增加較為明顯，京尼平苷小劑量與大劑量均有輕微腹瀉的狀況，小劑量組出現(xiàn)胸腔淤血，大劑量組胸腔有積液。見表1。

表1 各組小鼠存活率

與正常對照組比較，*P<0.01

2.2 各組小鼠HW/BW比較

由表2得知，與正常對照組比較，阿霉素組心臟質量和體質量都下降，但是HW/BW比卻升高，具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與阿霉素組比較，京尼平苷小劑量和大劑量組心臟質量變化不大，但體質量卻增加較多，因而HW/BW比都有所降低，具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 各組小鼠HW/BW變化比較

與正常對照組比較，*P<0.05;與阿霉素模型組比較，#P<0.05，##P<0.01

2.3 各組小鼠血清CK和LDH生化指標比較

各組小鼠取適量血清，檢測CK 和LDH。表3表明，與正常對照組相比較，阿霉素組的CK和LDH含量都增加。與阿霉素組相比較，給予小劑量的京尼平苷后CK和LDH值略有下降，但都無統(tǒng)計學差異，而給予大劑量的京尼平苷后，CK和LDH值都減少，且有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。

表3 各組小鼠血清CK和LDH活性變化

與正常對照組比較，*P<0.05；與阿霉素模型組比較，#P<0.05

2.4 心肌形態(tài)學HE染色結果

HE染色后，在光鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：正常對照組心肌結構完整，無心肌纖維斷裂、破壞，間隙比例正常，細胞質均勻，核清晰可見；而阿霉素模型組心肌結構紊亂，肌纖維部分斷裂，間隙變大，心肌細胞壞死，有炎癥細胞浸潤；給予京尼平苷小劑量組后，心肌結構有所改善，間隙縮小。京尼平苷大劑量組改善作用更加明顯，肌纖維排列致密，少見心肌細胞壞死或炎癥細胞浸潤等現(xiàn)象。見圖1(封二)。

3 討 論

阿霉素對線粒體內膜中心磷脂的結合具有高親和力[7]，因此，心臟易受阿霉素相關損傷，因為它含有比其他器官更多的線粒體和更少的抗氧化酶。阿霉素誘導的心臟毒性機制是多因素的[8]，它主要與活性氧(ROS)的產(chǎn)生、心肌細胞的凋亡、線粒體損傷、心臟能量代謝的損害和腺苷—磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)信號傳導途徑的缺陷有關[9-10]。本文首先通過HW/BW比發(fā)現(xiàn)阿霉素組比正常對照組高，進一步測定血清中LDH的水平，發(fā)現(xiàn)阿霉素組LDH的釋放增多，為進一步證明LDH的釋放是心臟損傷而不是其他器官受損而釋放出的，我們繼續(xù)檢測了心臟譜酶中的肌酸激酶CK，發(fā)現(xiàn)阿霉素組CK含量升高，這些都從常見的生化指標中反映心臟已經(jīng)發(fā)生損傷性改變。京尼平苷有抗炎作用，對缺血的心肌也有保護作用[4]。我們的研究也表明預先給予大劑量的京尼平苷不僅對心臟的體質比HW/BW有影響，也對LDH和CK的釋放量有抑制作用。但是，小劑量的京尼平苷僅對體質比HW/BW有影響，對LDH和CK的釋放沒有減少作用。

阿霉素對心肌的損傷不僅表現(xiàn)在心臟體質比或血清中生化指標的改變，也會對心肌的組織結構造成不可逆的損傷。我們的研究結果表明，給予阿霉素后，通過HE染色發(fā)現(xiàn)心肌纖維斷裂，間隙變大，心肌細胞發(fā)生凋亡或有炎癥細胞的浸潤等改變。而預先給予小劑量的京尼平苷后，心肌結構有輕微的改善；給予大劑量的京尼平苷，心肌結構則明顯改善，心肌纖維排列致密，整齊。因此，京尼平苷能改善阿霉素所致心臟毒性的結構改變。

因此，本研究發(fā)現(xiàn)京尼平苷改善阿霉素引起的心臟毒性，初步從血清生化和心臟組織形態(tài)學等方面去驗證。但京尼平苷對阿霉素所致心臟毒性的保護作用的機制有待深層次的探討，有望為減少阿霉素臨床應用中所致心臟的不良反應提供新的保護藥物。