PKC抑制剂白屈菜红碱对苏尼替尼所致心脏毒性的保护作用

发布时间：2020-07-17 16:01

【摘要】：苏尼替尼(SUN)是一种新型小分子、多靶点的酪氨酸激酶抑制剂(TKI)类药物,TKI类药物选择性抑制过度激活的酪氨酸激酶,主要用于肿瘤治疗[1]。与传统的细胞毒类抗肿瘤药物相比,此类药物由于具有靶向性抗肿瘤特征在临床凸显优势,成为近年新药研发的热点[2-5]。然而伴随TKI类药物的广泛应用,其不良反应也逐渐显露,其中最严重的不良反应就是其心脏毒性[6-8],表现为从无症的心电图改变,到左室射血分数(LVEF)降低,最终发展为充血性心力衰竭(CHF),严重威胁着患者的生命健康。因此,探索该类药物心脏毒性的分子机制、寻找特异性毒性防治药物具有重要意义。酪氨酸激酶抑制剂所导致的心脏毒性的分子机制目前尚不清楚,可能与其抑制心肌细胞的多种酪氨酸激酶、进而抑制其中介的信号通路有关。基于蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)与CHF的密切关系,本课题组在前期的实验中观察了PKC抑制剂对TKI心肌细胞毒性的影响。结果发现在新生大鼠心肌细胞PKC抑制剂对伊马替尼和苏尼替尼(SUN)导致的细胞毒性具有显著保护作用,使用亚型选择性PKC抑制剂发现这种保护作用来自对新型PKC(n PKC),而不是传统型PKC(c PKC)的抑制,提示酪氨酸激酶抑制剂类药物的心脏毒性可能与n PKC活性增高有关,抑制n PKC可能对TKI引发的心肌毒性具有保护作用。为验证我们的上述设想,本实验拟在整体动物水平观察选择性n PKC亚型抑制剂白屈菜红碱(CHE)对TKI类药物苏尼替尼导致的心脏毒性的影响,预期为探究酪氨酸激酶抑制剂心脏毒性的分子机制、寻找特异性防治药物提供实验依据。目的:整体动物水平给予SUN和不同剂量CHE,观察CHE对SUN所致心脏毒性的影响;检测心肌各PKC亚型表达量,探讨CHE心肌保护的分子机制。方法:健康成年雄性C57小鼠50只,随机分为5组,每组10只。(1)组为正常对照(CON)组:按0.1 ml/10 g灌胃给予清水,同时按0.1ml/10g腹腔注射生理盐水;(2)组为苏尼替尼(SUN)组:按照200 mg/kg/d的剂量灌胃给予苏尼替尼,同时0.1 ml/10 g腹腔注射生理盐水;(3)组为CHE低剂量治疗组(SUN+CHE(L)):按照200 mg/kg/d的剂量灌胃给予苏尼替尼,同时0.375 mg/kg/d剂量腹腔注射白屈菜红碱;(4)组为CHE高剂量治疗组(SUN+CHE(H))组:按照200 mg/kg/d的剂量灌胃给予苏尼替尼,同时0.75 mg/kg/d剂量腹腔注射白屈菜红碱;(5)组为阳性对照组(SUN+OLM):按照200 mg/kg/d的剂量灌胃给予苏尼替尼,同时3mg/kg/d剂量灌胃给予奥美沙坦(OLM,常规心衰治疗药物)。给药3周处理、取材,观测以下指标:(1)称取心脏、肺的重量;(2)取血,制备血清,检测血清中肌钙蛋白(c Tn I)和脑钠肽(BNP)浓度;(3)取心脏组织,提取线粒体,检测心肌细胞线粒体呼吸链复合物IV和V活性;(4)取心脏组织做电镜切片,观察心肌细胞内线粒体等细胞器的结构及变化;(5)取心脏组织做HE染色切片,观察心肌细胞组织学形态及改变;(6)取心脏组织,提蛋白做western,检测各组心肌磷酸化PKC亚型(p-PKCα、p-PKCε以及p-PKCδ)的表达情况。实验数据均采用Origin Pro 7.5进行分析,采用均数±标准误表示。运用单因素方差分析进行组间的数据比较,当P0.05时,则认为组间的差异具有统计学意义。结果:1 CHE对SUN心脏毒性的影响(1)组织重量改变:给予SUN后小鼠肺组织、心脏的重量并未发生明显改变,之后给予CHE和OLM也对小鼠肺和心脏重量无明显影响。(2)血清酶学指标:单独给予SUN,小鼠血清BNP水平与对照组相比显著上升(P0.05),同时给予不同剂量的CHE和OLM后BNP水平均显著下降(P0.05),恢复至对照组水平;单独给予SUN的小鼠血清c Tn I水平显著下降(P0.01),同时给予不同剂量CHE和OLM后,c Tn I水平均显著上升(P0.01),恢复至对照组水平。(3)线粒体功能指标:单独给予SUN后,小鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物IV和V的活性均显著下降(P0.01),而在同时给予CHE和OLM后,这两种复合物的活性均显著升高(P0.01),并且给予了CHE的两组明显高于对照组水平。(4)组织结构学改变:透射电镜结果显示,在单独给予SUN后,小鼠心肌细胞线粒体出现明显的脊和膜融合现象,胞质轻度水肿;同时给予CHE和OLM后,线粒体脊和膜融合的现象明显减轻,高剂量CHE处理动物的线粒体外观完全恢复至正常。左心室心肌HE染色结果显示,单独给予SUN后,心肌细胞间质充血明显,细胞核轻度增大;在同时给予了CHE和OLM后,间质充血明显改善。以上结果表明,在C57小鼠整体水平,CHE对SUN的心脏毒性具有保护作用。2心肌PKC亚型表达变化磷酸化PKC代表激活的PKC,本实验采用Western检测心肌磷酸化PKC亚型含量。结果显示,与对照组相比,SUN组心肌磷酸化PKCε蛋白表达量显著升高(P0.05),而磷酸化PKCδ、PKCα表达量则无明显变化;低剂量CHE和OLM对SUN所致的磷酸化PKCε过表达无明显影响,高剂量的CHE显著抑制了磷酸化PKCε的过表达(P0.05),使其恢复至对照组水平。而CHE和OLM对磷酸化PKCδ、PKCα蛋白的表达无明显影响。以上结果提示,SUN引发小鼠心脏毒性可能与PKCε亚型明显激活有关,而与PKCδ、PKCα亚型无明显关联;CHE通过抑制PKCε过度激活发挥心脏保护作用。结论:1 CHE可以有效预防SUN导致的心脏毒性,并且这种预防作用呈现剂量相关趋势,即高剂量的CHE预防作用更明显。2 SUN所致的心肌细胞毒性与PKCε亚型的活化有关,CHE通过抑制PKCε活性发挥心肌保护作用。
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R965
【图文】：

N 对血清 BNP 浓度的影响及 CHE、OLM 对这种影响Effect of SUN alone and in the presence of CHE or OLM trations. CON: control group; SUN: SUN alone; L: SUN+: SUN+CHE (H) group; OLM: SUN+OLM group. N=8, versus control group,#P < 0.05 versus SUN.

UN 对血清 cTnI 浓度的影响及 CHE、OLM 对这种影响 Effect of SUN alone and in the presence of CHE or OLM trations. CON: control group; SUN: SUN alone; L: SUN+; H: SUN+CHE (H) group; OLM: SUN+OLM group. N=90.01versus control group,##P < 0.01 versus SUN.

PKC抑制剂白屈菜红碱对苏尼替尼所致心脏毒性的保护作用

SUN对线粒体呼吸链复合物IV活性的影响及CHE、OLM对这种影响的作用H

【引证文献】