5-氟尿嘧啶对大鼠心肌线粒体的损伤作用及其机制研究

发布时间：2020-05-01 12:09

【摘要】：目的:本研究通过建立5-氟尿嘧啶大鼠心脏毒性动物模型,评价低剂量和高剂量5-氟尿嘧啶对心肌线粒体功能和超微结构的影响,以及探索其损伤的可能机制。方法:选用30只清洁级成年雄性SD大鼠,随机分为3组:对照组(生理盐水),5-氟尿嘧啶低剂量(25mg/kg/d)组,5-氟尿嘧啶高剂量(50mg/kg/d)组,连续腹腔注射5天,最后一次给药后饥饿24小时,用3%的戊巴比妥进行麻醉,利用小动物活体成像-高分辨率超声仪检测各组大鼠心脏整体结构和功能的改变;取左室心肌组织,利用电镜技术检测各组大鼠心肌细胞的亚显微结构改变;用试剂盒检测心肌中ATP的含量,差速离心法分离线粒体并利用探针JC-1检测线粒体的膜电位;利用western技术检测各组大鼠心肌细胞线粒体融合(Mfn1、Mfn2、Opa1)和分裂蛋白(Drp1、Fis1)表达的差异。结果:1.在给予不同剂量5-氟尿嘧啶之后,经心脏超声检测各组大鼠心脏结构和功能无明显差异。2.电镜结果显示:与对照组相比,5-氟尿嘧啶低剂量组心肌走形、肌节紊乱,核周隙增宽,线粒体轻度肿胀。嵴部分断裂或消失;5-氟尿嘧啶高剂量组显示心肌走形、肌节紊乱,核周隙增宽,线粒体轻度肿胀,嵴部分断裂或消失,膜部分断裂,基质中空泡形成。3.在给予不同剂量5-氟尿嘧啶之后,线粒体膜电位呈现下降的趋势,分别为对照组的0.87倍和0.75倍,低剂量组无明显改变,高剂量组膜电位下降有统计学意义(P0.05)。心肌中ATP的含量,低剂量组与对照组相比无明显改变,高剂量组与对照组相比有明显减低(P0.05)。4.Western结果:与对照组相比,给予不同剂量5-氟尿嘧啶后,线粒体融合蛋白Mfn1和Mfn2均出现明显下降(P0.05),而Opa1蛋白只有在高剂量时出现明显下降(P0.05)。而线粒体分裂相关蛋白Drp1和Fis1在给予不同剂量5-氟尿嘧啶后均出现明显升高(P0.01)。结论:1.在本实验剂量下,5-氟尿嘧啶对大鼠心脏整体结构和功能并未产生明显影响,不同剂量5-氟尿嘧啶对大鼠心肌细胞线粒体产生明显的损伤作用,线粒体可能为5-氟尿嘧啶引发心脏毒性的早期损伤部位。2.5-氟尿嘧啶对大鼠心肌细胞线粒体的损伤作用是通过使线粒体过度分裂而融合不足,导致线粒体动态平衡被破坏,使部分线粒体丧失功能而引起心脏毒性。
【图文】：

FU对大鼠心脏功能和结构的影响

肌细胞

1915,000×magnification(B),25mg/kgb.w.5,000×magnification(C),15,000×magnication(D),50mg/kg b.w. 5,000×magnification(E),15,000×magnification(F).Tarrows indicate sites of mitochondrial fission, the triangles indicates site mitochondrial swelling and crista disorder,and the double-headed arrow indicvacuolization, respectively. N: nucleus; Mt: mitochondrion; Mf: myocardfibers.
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R965;R96

【参考文献】