余永莉,王傳銅,馮國(guó)紋,唐于川,趙晟珣,王 霞,蘭美兵,李嘯紅
(遵義醫(yī)學(xué)院珠海校區(qū)人體解剖與組織胚胎教研室,廣東珠海 519041)
環(huán)磷酰胺(cyclophosphamide,CP)是臨床上常用的氮芥類的抗腫瘤藥物,進(jìn)入人體后在肝臟或血液中經(jīng)活化生成烷基化的代謝產(chǎn)物,進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤的作用,其主要的不良反應(yīng)是嚴(yán)重?fù)p傷骨髓細(xì)胞的造血功能,引起白細(xì)胞減少以及導(dǎo)致感染等嚴(yán)重后果,影響治療效果。同時(shí)它也是一種誘變劑 ,可明顯誘發(fā)骨髓細(xì)胞微核和姐妹染色單體互換,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中它常用作研究遺傳毒性和生殖毒性實(shí)驗(yàn)陽(yáng)性對(duì)照組模型的造模劑。因此,尋找對(duì)于CP所致?lián)p傷具有防護(hù)作用的物質(zhì),對(duì)于臨床上減輕使用CP進(jìn)行治療的患者的不良反應(yīng)具有重要意義。對(duì)于保護(hù)職業(yè)性接觸這種化學(xué)物質(zhì)的人群也有一定意義。
桉葉是民間常用的草藥。桉葉可提取桉葉油(eucalyptus),主要化學(xué)成分是萜類、萜醇、醚、酮類和酯等含氧化合物[1],氣味芳香,具有揮發(fā)性。是醫(yī)藥、香料和化學(xué)工業(yè)的重要原料,也是常用的食品添加劑。其藥理作用有抗菌[2-4]、抗氧化[5-8]、抗炎[9]、促滲[10-11]、殺蟲驅(qū)蚊[12-15]及防腐。隨著桉葉油在抑菌殺蟲方面的研究和應(yīng)用越來(lái)越深入,對(duì)于桉葉油的生物活性機(jī)制研究也引起了普遍重視。本研究用桉葉油ig給予小鼠,研究桉葉油的遺傳毒性及其對(duì)CP所致小鼠的遺傳毒性是否有保護(hù)作用,為其作為食品添加劑、香料利用,或藥品開(kāi)發(fā)提供一些遺傳毒性方面的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
昆明種小鼠購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,合格證號(hào):SCXK(粵)2007-0002。飼養(yǎng)條件:室溫為24~27℃,通風(fēng),相對(duì)濕度為68% ~80%,每日光照12 h,自由攝食飲水。
桉葉油(桉葉素99.5%)購(gòu)自德信行(珠海)香精香料有限公司,批號(hào)H071126。CP購(gòu)自山西普德藥業(yè)有限公司,批號(hào)08061521。
1.3.1 測(cè)定桉葉油對(duì)小鼠的半數(shù)致死量
小鼠50只,體重18~23 g,隨機(jī)分成5組,雌雄各半。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各組小鼠分別ig給予桉葉油1700,1750,1800,1850 和1900 mg·kg-1。觀察并記錄2周動(dòng)物的死亡情況。利用SPSS13.0計(jì)算LD50和95%的可信區(qū)間。
1.3.2 骨髓微核實(shí)驗(yàn)測(cè)定桉葉油對(duì)小鼠微核率的影響
另取小鼠50只,體重18~23 g,隨機(jī)分成5組,每組10只,雌雄各半。其中,桉葉油400,200和100 mg·kg-1組,以及溶劑對(duì)照組(花生油0.4 ml)和陽(yáng)性對(duì)照組(CP)。桉葉油組小鼠每天ig給予1次,連續(xù)5 d。陽(yáng)性對(duì)照組于處死前2 d開(kāi)始ip給予CP 40 mg·kg-1,每天1次。各組于末次用藥2 h后脫頸椎處死,每只小鼠取其兩側(cè)股骨骨髓,按李嘯紅等[16]實(shí)驗(yàn)方法制片。細(xì)胞涂片置顯微鏡油鏡下觀察,每只小鼠骨髓涂片計(jì)數(shù)1000個(gè)骨髓嗜多染紅細(xì)胞,微核率以含微核的嗜多染紅細(xì)胞數(shù)的千分率計(jì)。每組微核率比值采用單因素方差分析,SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。
1.3.3 精子畸形實(shí)驗(yàn)測(cè)定桉葉油對(duì)小鼠精子畸形率的影響
昆明種小鼠,雄性30只,20~25 g,隨機(jī)分為5組,每組6只。各組用藥劑量同微核實(shí)驗(yàn)。受試藥物組及陰性對(duì)照組小鼠每天ig給予1次,陽(yáng)性對(duì)照組ip給予CP 40 mg·kg-1,每天1 次,連續(xù)5 d。各組小鼠于第一次給藥后35 d,脫頸椎處死,取出其雙側(cè)附睪放入盛有生理鹽水的離心管中,按胡怡秀等[17]方法制片、鏡檢。每只小鼠觀察1000個(gè)精子,記錄畸形(鐮刀形、雙尾、胖頭、無(wú)鉤和無(wú)定形等)數(shù)目并統(tǒng)計(jì)畸形率(‰)。
1.4.1 小鼠骨髓微核率的測(cè)定
小鼠50只,雌雄各半,18~23 g,隨機(jī)分成5組,每組10只。其中桉葉油100,200和400 mg·kg-1組,花生油(溶劑對(duì)照)0.4 ml和 CP 40 mg·kg-1(陽(yáng)性對(duì)照)組。桉葉油組與溶劑對(duì)照組小鼠每天上午9時(shí)ig給藥,連續(xù)5 d,在處死前2 d各組與陽(yáng)性對(duì)照組一起ip給予CP 40 mg·kg-1,每天1次。第5天末次給藥2 h后脫頸椎處死小鼠取骨髓細(xì)胞涂片,進(jìn)行骨髓嗜多染紅細(xì)胞中的微核計(jì)數(shù)。
1.4.2 小鼠精子畸形率的測(cè)定
雄性昆明種小鼠,30只,體重20~25 g,隨機(jī)分為5組,每組6只。各組用藥劑量同1.4.1。桉葉油組及溶劑對(duì)照組小鼠每天ig 1次,連續(xù)10 d,第6天起與陽(yáng)性對(duì)照組一起每天ip給予CP 1次,連續(xù)5 d。各組小鼠于第一次注射CP后35 d,脫頸椎處死,取精子觀察精子畸形率。
小鼠ig給予桉葉油后,小鼠精神萎靡,活動(dòng)量少,飲食量少。但桉葉油≤1800 mg·kg-1組2~3 d后活動(dòng)、飲食恢復(fù)常態(tài)。小鼠ig給予桉葉油1700~1900 mg·kg-1后,桉葉油的 LD50為 1824.01 mg·kg-1,95%可信限為 1799.48 ~1851.19 mg·kg-1。
小鼠ig給予桉葉油400,200和100 mg·kg-15 d后,骨髓嗜多染紅細(xì)胞中的微核率分別為0,(0.1 ±0.3)‰,(0.2 ±0.6)‰,與溶劑對(duì)照組比較無(wú)顯著差異,但明顯低于陽(yáng)性對(duì)照組(17.8±4.6)‰(P<0.05),提示桉葉油對(duì)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞數(shù)微核率無(wú)明顯影響。
雄小鼠 ig給予桉葉油 400,200 和 100 mg·kg-15 d后,精子畸變率分別為(3.7 ±1.6)‰,(3.5 ±1.5)‰和(6.5 ±2.5)‰,與溶劑對(duì)照組(6.8 ±2.8)‰比較無(wú)顯著性差異,但明顯低于CP(陽(yáng)性對(duì)照)組精子畸變率(67±26.4)‰(P <0.05),提示桉葉油對(duì)小鼠精子畸形無(wú)明顯影響。
小鼠預(yù)先ig給予桉葉油100,200 和400 mg·kg-1,CP誘發(fā)小鼠的骨髓嗜多染紅細(xì)胞中的微核率分別為(10.7 ±4.1)‰,(7.3 ±4.3)‰,(9.0 ±2.6)‰,明顯低于陽(yáng)性對(duì)照CP誘發(fā)的微核率(18.5±5.6)‰(P<0.05),但花生油(溶劑組)(17.5 ±3.3)‰無(wú)此作用(表1),提示桉葉油可降低CP誘發(fā)的小鼠骨髓微核率,花生油無(wú)此作用。
表1 桉葉油對(duì)環(huán)磷酰胺誘發(fā)骨髓嗜多染細(xì)胞微核率的影響Tab.1 Effect of eucalyptus on micronucleus of bone narrow induced by cyclophosphamide in mice
小鼠 ig給予桉葉油400,200和100 mg·kg-110 d后,CP誘發(fā)小鼠精子畸形率分別為(37.2±22.7)‰,(31.3 ±24.3)‰和(46 ±14.9)‰,明顯低于陽(yáng)性對(duì)照CP所致小鼠精子畸形率(67±26.37)‰(P <0.05),但 ig 給予花生油(17.5 ±3.3)‰無(wú)此作用(表2)。提示桉葉油可降低CP致小鼠精子畸形率,花生油無(wú)此作用。
表2 桉葉油對(duì)環(huán)磷酰胺誘發(fā)精子畸形率的影響Tab.2 Effect of eucalyptus on sperm malformation rate induced by cyclophosphamide in mice
桉葉油可以抑制炎癥早期血管通透性的增強(qiáng),滲出和水腫,抑制前列腺素(PG)合成、釋放或其致炎作用,阻止組胺從 RBL-2H3細(xì)胞中釋放、消除氧自由基改善炎癥癥狀。通過(guò)激活紅細(xì)胞中的過(guò)氧化氫酶起到抗過(guò)氧化作用[18-19]。
隨著桉葉油研究的不斷深入,其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,醫(yī)藥用桉葉油主要以富含1,8-桉葉油素的精油為主 ,分離提純1,8-桉葉油素可以治療流感 、感冒、細(xì)菌性痢疾和腸炎等各種感染。在口腔醫(yī)學(xué)中可用作口腔清潔劑的除臭組分。1,8-桉葉油素還有抑制食欲的作用,用它配制的水劑和藥片,對(duì)治療食欲亢進(jìn)和減肥,有很好的效果[19-20]。桉葉油在食品中最高參考量為軟飲料含 1.7 mg·kg-1;冷飲含0.5~50 mg·kg-1;酒類含1.0 mg·kg-1;焙烤食品含76 mg·kg-1。本實(shí)驗(yàn)采取桉葉油100,200 和 400 mg·kg-1的劑量,均大于規(guī)定的范圍。且本研究結(jié)果顯示,桉葉油400 mg·kg-1ig給予小鼠5 d,小鼠的骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率和精子畸形率與溶劑對(duì)照組比較無(wú)明顯的差異,在預(yù)實(shí)驗(yàn)中桉葉油400 mg·kg-1ig給予成年小鼠2周,小鼠的骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率和精子畸形率與溶劑對(duì)照組比較也無(wú)明顯的差異,提示桉葉油無(wú)誘發(fā)微核和精子畸形的遺傳毒性。但預(yù)先給予桉葉油的小鼠對(duì)CP所致的骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率和精子畸形率較未服用桉葉油組有明顯下降(P<0.05)。提示桉葉油具有拮抗CP誘發(fā)的骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率和精子畸形率升高的作用。桉葉油的這一作用對(duì)降低臨床用CP化療患者的藥物副作用的影響,具有一定的意義,而其確切的作用機(jī)制,尚有待進(jìn)一步研究。
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