环磷酰胺诱导的小鼠骨髓细胞微核率的时间_剂量_效应观察
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环磷酰胺诱发小鼠骨髓微核的时间毒理学研究
张杰;吴萍
【期刊名称】《首都医科大学学报》
【年(卷),期】2002(023)004
【摘要】@@ 目前,外源性化学物质与机体生物节律间的相互关系的研究,已引起人们的注意[1],而对于环磷酰胺(CP)引起的小鼠体细胞遗传损伤是否与生物节律有关的报道较少.
【总页数】1页(P346-346)
【作者】张杰;吴萍
【作者单位】首都医科大学环境卫生与劳动卫生学教研室;首都医科大学环境卫生与劳动卫生学教研室
【正文语种】中文
【中图分类】R1
【相关文献】
1.SOD对环磷酰胺诱发小鼠骨髓细胞微核的保护作用 [J], 马琳;卢日峰;陈强
2.长春新碱和环磷酰胺诱发小鼠骨髓微核的时间节律性 [J], 崔守强;姚根和
3.蓝靛果汁拮抗环磷酰胺诱发小鼠骨髓细胞微核 [J], 全成旭;韩春姬;李莲姬
4.轮叶党参总皂甙对环磷酰胺诱发的小鼠骨髓细胞微核的拮抗作用 [J], 韩龙哲;韩春姬;叶萌;崔香淑
5.羧甲基壳聚糖对环磷酰胺诱发小鼠骨髓微核率的观察 [J], 余洋;刘世清;杜予民;陈莹
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环磷酰胺诱导的小鼠骨髓抑制模型及中药对其防治作用机制研究进展作者:王成龙赵东峰杨志烈贾友冀常君丽王拥军杨燕萍来源:《世界中医药》2017年第09期摘要化疗后骨髓抑制容易导致患者发生感染或出血,严重影响患者治疗、预后和生命质量,甚至危及生命,给患者及家属带来很大痛苦。
中医药防治化疗导致骨髓抑制越来越受到重视。
随着骨髓抑制动物模型的建立、应用和成熟,中药防治化疗导致骨髓抑制机制的研究也取得许多进展,显出中药治疗的优势和前景。
关键词环磷酰胺;化疗;骨髓抑制;小鼠模型;机制研究Mouse Model of CyclophosphamideInduced Myelosuppression and Research Progress on Mechanism of Action of Chinese Meteria Medica in its treatment and preventionWang Chenglong1,2,Zhao Dongfeng1,Yang Zhilie1,3,Jia Youji1,4,Chang Junli1,Wang Yongjun1,Yang Yanping1(1 Spine institute,Longhua Hospital,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 200032,China; 2 Central Laboratory for Research,Longhua Hospital,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 200032,China; 3 Integrated Chinese and Western Medicine College,Binzhou Medical College,Yantai 264003,China;4 Department of Orthopedics,Ruijin Hospital,Shanghai JiaoTong University Medical School,Shanghai 200025,China)AbstractPatients with chemotherapyinduced myelosuppression is prone to infection or bleeding,which has a serious impact on their treatment,prognosis and quality of life and even endangers life and leads patients and their family to suffering.In recent years,traditional Chinese medicine in preventing and treating chemotherapyinduced myelosuppression have gradually garnered increasing attention.As the animal model of myelosuppression is being established,applied and mature,research on mechanism of Chinese meteria medica in preventing and treating chemotherapyinduced myelosuppression has made great achievements,showing the advantages and prospect of Chinese meteria medica in the treatment of this disease.Key WordsCyclophosphamide; Chemotherapy; Myelosuppression; Mouse model; Study of Mechanism中图分类号:R2855文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2017.09.064化疗是肿瘤治疗的重要手段,骨髓抑制是化疗最常见的不良反应,严重影响化疗进行,使临床疗效降低。
文章编号:1006-446X(2006)08-0027-05环磷酰胺诱导的小鼠骨髓细胞微核率的时间、剂量-效应观察王文蔚方芳李春明(温州医学院公共卫生学院,浙江温州325035)摘要:为研究环磷酰胺(CP)诱导的小鼠骨髓细胞微核率的时间-效应关系和剂量-反应关系,给小鼠一次腹腔注射不同剂量(按体质量计)CP(0、30、60、90mg/kg)后,于不同时间(给药后12、24、36、48、60h)、不同部位(胸骨与股骨)取材来观察小鼠骨髓细胞微核率的变化。
结果表明,高、中、低三个剂量组的小鼠骨髓细胞微核率与0mg/kg组相比较,其差异具有统计学意义(P<0101),且4个剂量组之间两两比较也均有统计学意义(P<0105),并表现出明显的剂量-反应关系;不同取样时间对小鼠骨髓细胞微核率的影响具有统计学意义(P<0105),在36~48h这个时间段能够观察到更高的微核率,通过线性回归的曲线拟合分析,以41h取材最佳;胸骨取材与股骨取材之间的微核率差异无统计学意义(P>0105)。
环磷酰胺可作为诱导小鼠骨髓细胞微核的阳性对照,在一定范围内,具有剂量-反应关系和时间-效应关系。
给小鼠一次腹腔注射量(按体质量计)60~90mg/kg后36~48h胸骨取材可取得较高微核率,结果满意。
关键词:微核;环磷酰胺;骨髓;小鼠中图分类号:R446119文献标识码:A微核试验是反映染色体损伤的一种重要试验方法,它具有简易、快速、灵敏、准确的特点,因而得到广泛的应用,在食品、药品、农药、环境等多领域的化合物毒理学安全性评价中起到重要作用,是必做的试验之一[1]。
本实验以环磷酰胺为诱变剂,观察给药剂量、取材时间及取材部位对小鼠骨髓细胞微核率的影响,为微核试验的标准化和最佳实验方案提供依据。
1材料与方法111材料、仪器与试剂环磷酰胺(上海华联制药有限公司,批号:041103),用生理盐水配制;小牛血清(中美合资兰州民海生物工程有限公司,批号:20031219),灭活后使用。
显微镜(Leica),普通离心机。
甲醇(分析纯),pH618的磷酸盐缓冲液,1B9Giemsa染色液。
112动物分组与处理选用ICR小鼠80只(温州医学院实验动物中心提供,合格证号SYXK(浙)2005-0061),体质量18~25g,雌雄各半。
称质量,编号,随机分为4组(剂量均按体质量计):零剂量组(0mg/kg,也可称阴性对照组),低剂量组(30mg/kg),中剂量组(60m g/kg),高剂量组(90mg/kg),每组20只,收稿日期:2006-04-20按10mL/kg腹腔注射给药(0mg/kg剂量组用生理盐水代替),随后再将每组动物随机分为5小组,每组4只,分别于给药结束后12、24、36、48、60h用颈椎脱臼法处死、取样。
113取样方法与处理对中剂量组每只小鼠均取胸骨与股骨两个不同部位的骨髓制作涂片,其余三个剂量组则只取胸骨骨髓制作涂片。
胸骨取材,选取骨髓相对较多的两节胸骨,清理干净,剪断,挤出骨髓于滴有小牛血清的玻片上,混匀,制成细胞悬液推片;股骨取材则分离一侧股骨,剔除干净,剪断两端骨骺,用015~1mL小牛血清冲洗骨髓腔至115mL离心管中,1000r/min离心5min,弃上清液后摇匀推片。
晾干后两种骨髓片均用甲醇固定15min,Giemsa染色13min,然后冲洗、晾干、镜检。
114观察计数与统计方法采用双盲法阅片,每张片子计数1000个嗜多染红细胞(polychromatic erythrocytes,简称PCE),记录含有微核的嗜多染红细胞数(micronucleated polychromatic erythrocytes,简称MNPCE),规定PCE 中出现多个微核的按一个计算,计算微核率(j)。
统计方法采用SPSS1210软件及STATA610软件进行统计分析处理。
2结果与分析211不同剂量、不同取样时间对小鼠骨髓细胞微核率的影响结果见表1。
经两因素析因设计方差分析,不同剂量与不同取样时间两个因素对小鼠骨髓细胞微核率的影响没有交互作用(F=01972,P=01485,P>0105),但它们各自的单独效应(对小鼠骨髓细胞微核率的影响)均有统计学意义(P<01001)。
组间比较经LSD-t检验后发现,高、中、低各个剂量组的小鼠骨髓细胞微核率与0mg/kg组相比较,其差异具有统计学意义(P<01001),而且4个剂量组之间两两比较也均有统计学意义(P<0105),表现出明显的剂量-反应关系。
不同时间取样点经两两比较,36、48h取材时间点与其他几个取材时间点的差异有统计学意义(P<0105),表明36~48h这个时间段能够观察到更高的微核率。
表1不同剂量、不同取样时间的小鼠骨髓细胞微核率比较(n=4)单位:j组别取样时间/h1224364860零剂量组(0mg/kg)1125?11261150?11292150?11291175?01961150?1173低剂量组(30mg/kg)8150?213810125?117113150?218914150?316911150?2108中剂量组(60mg/kg)11125?313015125?219818150?218919100?313715150?4120高剂量组(90mg/kg)12175?315017150?216520175?317721150?318717125?4135212给予不同剂量环磷酰胺后不同时间取样的小鼠骨髓细胞微核率变化趋势在本实验条件下,随着处理剂量的增加,小鼠骨髓细胞微核率相应升高,显示出良好的剂量-效应关系;同时随着取样时间的变化,小鼠骨髓细胞微核率也显现出逐渐升高、达到高峰、然后下降的变化过程,表现出明显的时间-效应关系,见图1。
t/h图1不同剂量与不同取样时间下小鼠骨髓细胞微核率的变化213微核率随时间变化的曲线拟合方程用STATA610软件作线性回归分析,用各剂量组的微核率均数作二次拟合曲线,得各剂量组方程如下:¹零剂量组:y=011104x-010014x2(F=90197,P=010005,r2=019785)º低剂量组:y=016665x-010079x2(F=298187,P=0000,r2=019934)»中剂量组:y=019363x-010113x2(F=741152,P=0000,r2=019973)¼高剂量组:y=110677x-010130x2(F=752182,P=0000,r2=019974)。
通过计算,各剂量组微核率达到最大值的取材时间点分别为38136、42136、41131、40195h,均值为40175h。
在原始数据中加入(0,0)点,用各组均数和时间作图,并且规定拟合的曲线过(0,0)点,见图2。
t/h图2小鼠骨髓细胞微核率随时间变化的二次拟合曲线214不同取材部位对小鼠骨髓细胞微核率的影响经观察,胸骨和股骨骨髓涂片的嗜多染红细胞形态及染色情况无明显差别,其微核检出率及两者的差别见表2。
经配对t检验,胸骨和股骨微核率之间的差异没有统计学意义(P>0105)。
因采用胸骨骨髓制片更为简便易行,并可减少试验费用,值得提倡。
表2中剂量组不同部位取材的小鼠骨髓细胞微核率比较(n=4)单位:j编号取样时间/h1224364860胸骨股骨胸骨股骨胸骨股骨胸骨股骨胸骨股骨113111416151422211122891613181923182119396129221715121617415121915191318171416t(P)11849*(01162)11477*(01236)11665*(01195)11172*(01326)01577*(01604)*与股骨同时间取样组比较,经配对t检验,P>0105。
3讨论在微核试验中常用环磷酰胺为诱变剂作阳性对照,但由于影响骨髓微核率的因素较多,如小鼠品系、性别、年龄、给药方式和剂量、染毒途径和次数、取材时间和部位,以及制片、染色、检测方法等,其中,给药剂量和取样观察时间对小鼠骨髓微核率的影响较大,常造成各实验结果的不尽一致[2-4]。
由于不同化合物诱发微核出现的高峰时间不尽相同,波动范围可能在24~72h[5];而且同一化合物,如果给药剂量与途径不同,动物种属不同,微核率峰值出现的时间也不同[6-7]。
因此,合理选择给药剂量和取样时间对获取较高的微核率显得尤为重要,特别是当化学物致突变效应较弱时更有意义。
本次实验根据文献推荐的环磷酰胺剂量(50~100mg/kg)[5],采用4个剂量组别,5个取样时间,应用两因素析因设计方法来观察它们对小鼠骨髓微核率的影响,结果表明,剂量因素与时间因素对小鼠骨髓细胞微核率的影响均具有统计学意义(P<0105),并具有剂量-反应关系和时间-反应关系,通过线性回归的曲线拟合分析,发现给药后41h小鼠骨髓微核率达到高峰。
考虑到微核峰值的时效性,并且它的峰值不会很快升降,在其高峰前后12h采样均能高效检出微核[8]。
故建议:用环磷酰胺作为诱导小鼠骨髓细胞微核的阳性对照时,剂量(按体质量计)可选择60~ 90mg/kg,取样时间在给药后36~48h,采用一次腹腔注射、胸骨取材可取得较高微核率,结果满意。
参考文献:[1]曹佳.微核试验在中国的应用、发展与展望[J].遗传,2003,25(1):73-76.[2]沈其萍,杨萍,秦光汉,等.环磷酰胺诱发小鼠骨髓嗜多染红细胞微核方法的探讨[J].中国食品卫生杂志,2000,12(4):17-19.[3]李彤,王金山,孙志刚,等.骨髓微核试验程序的探讨[J].卫生毒理学杂志,1993,7(3):180-182.[4]夏义武,程仁璋,黄芒莉.正交设计法研究环磷酰胺诱导小鼠骨髓细胞微核的影响因素[J].中国现代应用药学杂志,2003,20(2):89-91.[5]王心如.毒理学实验方法与技术[M].北京:人民卫生出版社,2003:70-71.[6]T ICE R R,EREXSON G L,HILLIARD C J,et al.Effect of treatment protocol and sample ti me on the freq uencies of m-icronucleated polychromatic erythrocytes i n mouse bone marrow and peripheral blood[J].Mutagenesis,1990,5(4): 313-321.[7]VANPARYS P,DEKNUD T G,VERMEIREN F,et al.Sampli ng times in micronucleus testing[J].Mutat Res,1992,282:191-196.[8]印木泉.遗传毒理学[M].北京:科学出版社,2002:410-415.Effect of Cyclophosphamide Treatment on the Frequencies of Micronucleated Polychromatic Erythrocytes in Mouse Bone MarrowW ANG Wenwei,FANG Fang,LI Chunming(School of Public Heal th,Wenzhou Medical College,Wenzhou325035,China)Abstract:To observe the time-and dose-effect relationship of cyclophosphamide treatment on the frequencies of micronucleated polychromatic erythroc ytes in mouse bone marrow,adult mice weighing18~25g were d-i vided into four groups(20per group),and were given introperitoneal injection of cyclophosphamide at doses of0,30,60,and90mg/kg respectively.Each group of mice was further divided into5subgroups(4each) and sacrificed at12,24,36,48and60h respec tively.Bone marrow was obtained from sterna and femur. The micronucleated polychromatic erythrocytes were counted and the frequencies of micronucleated polychro-matic erythrocytes calculated.The results sho wed that the difference in the frequencies of micronucleated poly-chromatic erythrocytes among the4different dose groups were statistical significant(P<0101).The frequen-cies of micronucleated polychromatic erythrocytes induced by cyclophosphamide are dose and time dependent with the highest frequency seen at36~48h with high doses.No statistical differences were seen between the bone marrow obtained from sterna or femur(P>0105).It c oncluded cyclophosphamide-induced micronu-cleated polychromatic erythrocytes in mouse bone marrow can be used as a positive control.The optimal results can be produced36~48h after introperitoneal injection of c yclophospha mide at the doses of60~90mg/kg. Key words:micronucleus;c yclophospha mide;bone marrow;mice。