二-(4-氯苯甲酰異羥肟酸)二正丁基合錫(DBDCT)對(duì)大鼠心臟和血管的毒性作用.pdf

1、研究背景：
　　 抗腫瘤藥物的心臟毒性已經(jīng)嚴(yán)重影響患者的遠(yuǎn)期生存質(zhì)量，許多癌癥幸存者發(fā)生心臟病的危險(xiǎn)與癌癥復(fù)發(fā)危險(xiǎn)持平。一些惡性腫瘤幸存者有可能因心血管的并發(fā)癥而影響療效，甚至危及生命。因此，探討抗腫瘤藥物對(duì)心腦血管的影響及其作用機(jī)制無疑具有重要意義。本課題組以芳香異羥肟酸等螯合配體合成篩選得到的新型有機(jī)錫化合物二-（4-氯苯甲酰異羥肟酸）二正丁基合錫（DBDCT），具有高效廣譜抗癌活性，但DBDCT對(duì)心血管系統(tǒng)的毒性作用目前尚

2、未得到較全面的評(píng)估，更沒有進(jìn)一步的毒性作用機(jī)制分析的研究。因此，本課題的主要內(nèi)容為研究DBDCT在心血管系統(tǒng)中的作用及其可能機(jī)制。
　　 心血管系統(tǒng)的毒性損傷是由多因素共同作用的結(jié)果。這些因素包括自由基損傷、鈣超載、線粒體損傷等，它們之間互相聯(lián)系，互為因果，形成心血管毒性的惡性網(wǎng)絡(luò)，共同引導(dǎo)毒性的發(fā)生和發(fā)展。細(xì)胞胞內(nèi)鈣離子（Ca2+）濃度變化可作為對(duì)外源性化合物侵襲的敏感信號(hào)。而鈣穩(wěn)態(tài)失衡被認(rèn)為是所有細(xì)胞死亡的最后通路。

3、　　 心功能的改變和血管舒縮的變化通常是與肌細(xì)胞胞內(nèi)鈣濃度的變化緊密相關(guān)的，是反映細(xì)胞鈣轉(zhuǎn)運(yùn)異常的敏感指標(biāo)。我們?cè)谘芯坑袡C(jī)錫類化合物DBDCT對(duì)大鼠心臟作用的預(yù)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，DBDCT主要對(duì)心臟的舒張功能產(chǎn)生抑制，同時(shí)伴有冠脈流量的異常增加，而且在灌流沖洗后心功能繼續(xù)惡化，直至心臟停跳，呈現(xiàn)一種不可逆的變化。這表明，在DBDCT作用下心肌和冠脈平滑肌細(xì)胞的鈣轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)生了顯著變化，這些變化涉及到DBDCT毒性作用的關(guān)鍵，值得我們進(jìn)一步深

4、入研究。本課題擬圍繞細(xì)胞的鈣轉(zhuǎn)運(yùn)問題，通過研究DBDCT對(duì)在體和離體大鼠心功能、相關(guān)的生化指標(biāo)、組織形態(tài)結(jié)構(gòu)、心肌細(xì)胞離子電流和細(xì)胞內(nèi)鈣濃度變化的影響，觀測(cè)DBDCT對(duì)心臟的毒性作用及作用機(jī)制；通過觀測(cè)DBDCT對(duì)冠脈流量和大鼠胸主動(dòng)脈環(huán)張力的影響，以及離子通道阻斷劑的干預(yù)效應(yīng)，探討DBDCT對(duì)血管毒性的作用及其機(jī)制。
　　 一、二-（4-氯苯甲酰異羥肟酸）二正丁基合錫（DBDCT）對(duì)大鼠心臟的毒性作用
　　 目的：

5、r>　　 研究不同濃度DBDCT對(duì)在體大鼠心臟心功能的急性和慢性作用、相關(guān)的生化指標(biāo)及組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。
　　 方法：
　　 1．急性作用模型制備
　　 健康成年SD大鼠，麻醉，行左心室插管手術(shù)，腹腔注射給藥，給藥后記錄2 h。記錄藥前和藥后左心室收縮壓（LVSP）、左室舒張末壓（LVEDP）、左心室主動(dòng)收縮壓（LVSP-LVEDP）、左室壓力最大上升和下降速率（±dp/dtmax），II導(dǎo)心電圖，并采集血清

6、作酶學(xué)指標(biāo)測(cè)定。
　　 2．慢性作用模型制備
　　 健康成年SD大鼠，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，隔天腹腔注射給藥，于給藥后的第10天和第20天兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，測(cè)量左室收縮壓（LVSP）、左室舒張末壓（LVEDP）、左心室主動(dòng)收縮壓（LVSP-LVEDP）及左室壓力最大上升及下降速度（±dp/dtmax）、II導(dǎo)心電圖、體重（BW）、心室重量（VW），并作酶學(xué)指標(biāo)測(cè)定和心肌組織病理切片觀察其組織學(xué)變化。
　　 二、二-（

7、4-氯苯甲酰異羥肟酸）二正丁基合錫（DBDCT）
　　 對(duì)大鼠心臟毒性作用的機(jī)制探討
　　 目的：
　　 觀測(cè)DBDCT對(duì)離體心功能、酶學(xué)指標(biāo)、心肌細(xì)胞離子電流和細(xì)胞內(nèi)鈣濃度變化的影響，探討DBDCT對(duì)心肌毒性的作用及其機(jī)制。
　　 方法：
　　 1．離體灌流心臟模型的制備
　　 健康成年SD大鼠，麻醉，開胸取出心臟，經(jīng)主動(dòng)脈逆行灌流臺(tái)氏液，左室內(nèi)置入水囊并與Powerlab及Chart

8、6.0生物信號(hào)數(shù)據(jù)記錄及分析系統(tǒng)連接，維持左心室舒張末期壓力（LVEDP）2-10mmHg。心臟穩(wěn)定搏動(dòng)的標(biāo)志為：左室主動(dòng)收縮壓（LVSP-LVEDP）大于60mmHg，HR大于200次／分。平衡30min后，持續(xù)給藥30min，然后恢復(fù)正常臺(tái)氏液灌流30min。測(cè)量左室收縮壓（LVSP）、左室舒張末壓（LVEDP）、左心室主動(dòng)收縮壓（LVSP-LVEDP）及左室壓力最大上升及下降速率（±dp/dtmax）、冠脈流量，并采集灌流液作酶學(xué)

9、指標(biāo)測(cè)定和心肌組織病理切片觀察其組織學(xué)變化。
　　 2．單細(xì)胞離子電流的測(cè)定
　　 選健康成年雄性SD大鼠，用膠原酶法急性分離大鼠左心室肌細(xì)胞，采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)，在電壓鉗模式下記錄心室肌細(xì)胞Ica、Ito、Ina和Ina/Ca，分別觀測(cè)10-7M、1×10-6M、3×10-6M、5×10-6M、8×10-6M、10-5M六個(gè)濃度濃度DBDCT對(duì)上述離子電流的影響。
　　 3．大鼠心室肌細(xì)胞鈣瞬變和靜息鈣濃度的

10、測(cè)定
　　 用膠原酶法急性分離大鼠心室肌細(xì)胞，F(xiàn)luo-3 AM或Fluo-4 AM染色，采用IonOptix單細(xì)胞動(dòng)緣同步檢測(cè)系統(tǒng)同步監(jiān)測(cè)細(xì)胞收縮舒張功能和鈣瞬變的變化；在激光共聚焦顯微鏡下選擇細(xì)胞狀態(tài)良好的視野，在有鈣和無鈣細(xì)胞外液的條件下，觀測(cè)DBDCT 1×10-5M，引起的細(xì)胞熒光強(qiáng)度的變化，以及肌漿網(wǎng)RyR阻斷劑ryanodine 100μmol/L和肌漿網(wǎng)鈣泵抑制劑thapsigargin 5μmol/L干預(yù)后的效

11、應(yīng)。
　　 三、二-（4-氯苯甲酰異羥肟酸）二正丁基合錫（DBDCT）對(duì)大鼠主動(dòng)脈環(huán)的作用及機(jī)制
　　 目的：
　　 通過觀測(cè)DBDCT對(duì)大鼠胸主動(dòng)脈環(huán)張力的影響，以及離子通道阻斷劑的干預(yù)效應(yīng)，探討DBDCT對(duì)血管毒性的作用及其機(jī)制。
　　 方法：
　　 采用離體血管張力實(shí)驗(yàn)方法。觀察DBDCT在5×10-6 M，1×10-5 M濃度時(shí),對(duì)氯化鉀（KCl，60mmol/L）誘發(fā)大鼠離體胸主動(dòng)脈環(huán)收

12、縮的影響以及在5×10-6 M濃度時(shí)，對(duì)去甲腎上腺素（NE，1×10-6 mol/L）誘發(fā)大鼠離體胸主動(dòng)脈環(huán)收縮的影響。觀察內(nèi)皮、一氧化氮合酶（eNOS）抑制劑N-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME, 10-4 mol/L）、環(huán)氧合酶抑制劑吲哚美辛（indometacin, 10-5 mol/L）、KV通道阻斷劑四胺基吡啶（4-AP, 1×10-3 mol/L）、KATP通道阻斷劑格列苯脲（Gli, 1×10-5 mol/L）、Kca通

13、道阻斷劑四乙胺（TEA, 1×10-2 mol/L）、KiR通道阻斷劑氯化鋇（BaCl2, 1×10-3 mol/L）對(duì)DBDCT作用的影響，以及DBDCT對(duì)血管環(huán)外鈣依賴性收縮和內(nèi)鈣依賴性收縮的影響。
　　 結(jié)論：
　　 1．二-（4-氯苯甲酰異羥肟酸）二正丁基合錫（DBDCT）對(duì)大鼠心臟具有與劑量和時(shí)間相關(guān)的毒性作用。表現(xiàn)為心功能抑制并逐漸加重，特別是對(duì)舒張功能的抑制，血清LDH和組織MDA升高，以及心肌組織的炎性浸

14、潤。與已有的文獻(xiàn)結(jié)果相比，其心臟毒性作用相對(duì)阿霉素較弱。
　　 2．DBDCT可劑量依賴性地抑制大鼠心肌Ica-L，同時(shí)對(duì)肌漿網(wǎng)ryanodine受體有很強(qiáng)的激動(dòng)作用，后者可能是產(chǎn)生胞內(nèi)鈣持續(xù)升高和心肌舒張功能減退的主要原因。
　　 3．DBDCT可顯著增加冠脈流量，這一作用不被一氧化氮合酶抑制劑L-NAME完全阻斷，表明該藥物對(duì)冠脈平滑肌可能具有直接的舒張作用。
　　 4．DBDCT對(duì)KCl和NE誘發(fā)的大鼠胸主