京尼平苷对阿霉素所致小鼠心脏毒性的保护作用*

胡连杰，曹 锦，马雪芹，姜志龙，蔡 飞，张又枝**

(1.湖北科技学院药学院，湖北 咸宁 437100；2.湖北科技学院糖尿病和血管病变湖北省重点实验室)

现如今，肿瘤发病率日益增加，化疗是其重要的治疗手段之一，但化疗药物的副作用日益呈现。阿霉素(多柔比星，doxoburicin)是一类蒽环类化疗药物，广泛用于治疗血液系统恶性肿瘤和几种实体瘤(包括淋巴瘤、白血病和乳腺癌)[1]，然而，阿霉素的临床应用有限，因为累积剂量的阿霉素会引起严重的心脏毒性，从而导致不可逆的心脏损伤，如心力衰竭和左心室功能障碍等[2]。

京尼平苷是栀子和杜仲的主要活性成分，是一种环烯醚萜类化合物。研究表明京尼平苷具有抗炎、抗动脉粥样硬化[3]和抗糖尿病[4]等作用。也有研究表明京尼平苷对心肌细胞的缺氧损伤有保护作用[5]，在心脏疾病如高脂引起的心肌损伤[5]和缺血再灌[6]中也进行了验证。但其对阿霉素引起的心脏毒性是否有保护作用？我们用累积剂量的阿霉素建立心脏的毒性模型后，再给予小剂量和大剂量的京尼平苷，研究其对阿霉素所致心脏毒性的保护作用。为京尼平苷减轻化疗药物阿霉素心脏毒性的临床应用提供基础实验的依据。

1 实验材料及方法

1.1 实验试剂

生理盐水(武汉福星生物药业有限公司，500mL∶4.5g，国药准字：H42022223)；盐酸阿霉素(阿拉丁，1g，D107159)；京尼平苷(阿拉丁，5g，G119296)；乳酸脱氢酶(lcctate dehydrogenase，LDH；A020-2，单位：U/mL)、肌酸激酶(creatine kinase，CK;A032，单位：U/L)试剂盒均为南京建成生物工程研究所产品。

1.2 动物分组及处理

雄性健康昆明种小鼠61只(18～22 g)，分为4组，正常对照组11只，阿霉素模型组20只，阿霉素+京尼平苷小剂量组15只，阿霉素+京尼平苷大剂量组15只。具体分组和给药途径如下：

①正常对照组:每天腹腔注射生理盐水10mL/kg，共28次；②阿霉素模型组: 腹腔注射阿霉素2mg/kg，隔天一次，共10次；③阿霉素+京尼平苷小剂量组(50mg/kg)：先每天灌胃京尼平苷50mg/kg，连续一周，再腹腔注射阿霉素2mg/kg，阿霉素隔天给药共10次，同时每天灌胃京尼平苷50mg/kg；④阿霉素+京尼平苷大剂量组(100mg/kg)；先每天灌胃京尼平苷100mg/kg连续一周，再腹腔注射阿霉素2mg/kg，阿霉素隔天给药共10次，同时每天灌胃京尼平苷50mg/kg。

1.3 观察指标

相应时间点取出心脏称重，计算心脏质量/体质量比(HW/BW)。收集血液取上清检测CK和LDH生化指标。采用苏木素-伊红(HE)染色法检测心肌组织结构变化。

1.4 统计学方法

2 结 果

2.1 各组小鼠一般情况与存活率

正常对照组小鼠精神状态良好，进食情况与体质量增长情况均正常；阿霉素模型组体重明显下降，出现精神萎靡不振、轻微腹泻等状况，于给药7次后出现死亡情况；京尼平苷小剂量与大剂量小鼠体重均有所增加，京尼平苷大剂量增加较为明显，京尼平苷小剂量与大剂量均有轻微腹泻的状况，小剂量组出现胸腔淤血，大剂量组胸腔有积液。见表1。

表1 各组小鼠存活率

与正常对照组比较，*P<0.01

2.2 各组小鼠HW/BW比较

由表2得知，与正常对照组比较，阿霉素组心脏质量和体质量都下降，但是HW/BW比却升高，具有统计学意义(P<0.05)。与阿霉素组比较，京尼平苷小剂量和大剂量组心脏质量变化不大，但体质量却增加较多，因而HW/BW比都有所降低，具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 各组小鼠HW/BW变化比较

与正常对照组比较，*P<0.05;与阿霉素模型组比较，#P<0.05，##P<0.01

2.3 各组小鼠血清CK和LDH生化指标比较

各组小鼠取适量血清，检测CK 和LDH。表3表明，与正常对照组相比较，阿霉素组的CK和LDH含量都增加。与阿霉素组相比较，给予小剂量的京尼平苷后CK和LDH值略有下降，但都无统计学差异，而给予大剂量的京尼平苷后，CK和LDH值都减少，且有统计学差异(P<0.05)。

表3 各组小鼠血清CK和LDH活性变化

与正常对照组比较，*P<0.05；与阿霉素模型组比较，#P<0.05

2.4 心肌形态学HE染色结果

HE染色后，在光镜下观察发现：正常对照组心肌结构完整，无心肌纤维断裂、破坏，间隙比例正常，细胞质均匀，核清晰可见；而阿霉素模型组心肌结构紊乱，肌纤维部分断裂，间隙变大，心肌细胞坏死，有炎症细胞浸润；给予京尼平苷小剂量组后，心肌结构有所改善，间隙缩小。京尼平苷大剂量组改善作用更加明显，肌纤维排列致密，少见心肌细胞坏死或炎症细胞浸润等现象。见图1(封二)。

3 讨 论

阿霉素对线粒体内膜中心磷脂的结合具有高亲和力[7]，因此，心脏易受阿霉素相关损伤，因为它含有比其他器官更多的线粒体和更少的抗氧化酶。阿霉素诱导的心脏毒性机制是多因素的[8]，它主要与活性氧(ROS)的产生、心肌细胞的凋亡、线粒体损伤、心脏能量代谢的损害和腺苷—磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)信号传导途径的缺陷有关[9-10]。本文首先通过HW/BW比发现阿霉素组比正常对照组高，进一步测定血清中LDH的水平，发现阿霉素组LDH的释放增多，为进一步证明LDH的释放是心脏损伤而不是其他器官受损而释放出的，我们继续检测了心脏谱酶中的肌酸激酶CK，发现阿霉素组CK含量升高，这些都从常见的生化指标中反映心脏已经发生损伤性改变。京尼平苷有抗炎作用，对缺血的心肌也有保护作用[4]。我们的研究也表明预先给予大剂量的京尼平苷不仅对心脏的体质比HW/BW有影响，也对LDH和CK的释放量有抑制作用。但是，小剂量的京尼平苷仅对体质比HW/BW有影响，对LDH和CK的释放没有减少作用。

阿霉素对心肌的损伤不仅表现在心脏体质比或血清中生化指标的改变，也会对心肌的组织结构造成不可逆的损伤。我们的研究结果表明，给予阿霉素后，通过HE染色发现心肌纤维断裂，间隙变大，心肌细胞发生凋亡或有炎症细胞的浸润等改变。而预先给予小剂量的京尼平苷后，心肌结构有轻微的改善；给予大剂量的京尼平苷，心肌结构则明显改善，心肌纤维排列致密，整齐。因此，京尼平苷能改善阿霉素所致心脏毒性的结构改变。

因此，本研究发现京尼平苷改善阿霉素引起的心脏毒性，初步从血清生化和心脏组织形态学等方面去验证。但京尼平苷对阿霉素所致心脏毒性的保护作用的机制有待深层次的探讨，有望为减少阿霉素临床应用中所致心脏的不良反应提供新的保护药物。