雷學芬,王 琳,唐浩然,鮑天昊,史潤嬌,柯 陽
(1) 昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院腫瘤科;2) 肝膽胰外科;3) 胃腸外科,云南昆明 650101;4) 昆明醫(yī)科大學附屬精神衛(wèi)生中心,云南昆明 650224)
晚期胃腸癌患者極易合并腹膜轉(zhuǎn)移,在其治療中常常采用化療,但是化療藥物經(jīng)常規(guī)化療途徑很難在腹腔內(nèi)有較高濃度,無法對腹腔惡性腫瘤病灶進行有效控制[1-2]。腹腔灌注化療是治療惡性腫瘤的一種方法,腹腔灌注化療可增加藥物與腹膜的接觸面,提高局部藥物濃度,改變腹膜微環(huán)境,抑制癌細胞種植[3-5]。但是近年來有文獻報道腹腔內(nèi)持續(xù)熱灌注化療的患者認知功能障礙,從而給患者的生活工作帶來一些影響[6-7]。也有文獻報道把未成年小鼠長期暴露在噪聲污染中會使小鼠的認知功能下降[8],然而腹腔灌注化療對成年小鼠的認知功能影響卻還沒有定論。本實驗建立小鼠模型,通過短期內(nèi)對成年小鼠予氟尿嘧啶、順鉑以及絲裂霉素腹腔灌注化療,評估副反應,探究腹腔灌注化療藥對成年小鼠認知功能的影響,為進一步研究腹腔灌注化療影響認知功能的分子機制和開發(fā)相應藥物奠定基礎,以期待后續(xù)進一步探究腹腔灌注化療對人的認知功能影響,現(xiàn)報道如下。
成年昆明小鼠72 只,昆明洛宇生物有限公司提供。紙箱80 cm×60 cm,4 個,購自昆明群聯(lián)紙箱廠;BA-200 避暗儀,DT-200 小鼠跳臺儀,實驗室提供;氟尿嘧啶注射液:上海旭東海普藥業(yè)有限公司;注射用順鉑,江蘇豪森醫(yī)藥股份有限公司;注射用絲裂霉素:浙江海正藥業(yè);可移植性小鼠胃癌細胞(MFC):昆明洛宇生物公司。
成年昆明小鼠72 只,5~6 周齡,每只體重24~30 g,雌雄各半,隨機分成四大組,每組18只,每個組再隨機分成三小組,每小組6 只小鼠(保持雌雄各半),分別做上標記。用可移植性小鼠胃癌細胞接種于小鼠腹膜,模擬胃癌術后腹膜轉(zhuǎn)移的發(fā)生過程。不接受腹腔灌注化療組,將小鼠在正常環(huán)境中飼養(yǎng),每天給予足量的食物和水,5 d 換一次墊料;氟尿嘧啶腹腔灌注組(5-Fu 組),飼養(yǎng)期間用氟尿嘧啶腹腔灌注化療,氟尿嘧啶用量為50 mg/kg;順鉑腹腔灌注組(順鉑組),順鉑用量為5 mg/kg;絲裂霉素腹腔灌注組(MMC 組),絲裂霉素用量為5 mg/kg;觀察昆明小鼠接受腹腔灌注化療后的行為學改變。
腹腔灌注化療過程:先給實驗小鼠進行腹腔穿刺置管,后分別將各組藥物稀釋溶解在10 mL溫生理鹽水中,經(jīng)過腹腔引流管將稀釋好的藥物注入各組小鼠腹腔,然后夾閉腹腔引流管4 h,每隔3 d 進行腹腔灌注一次,共灌注三次。在腹腔灌注化療實驗期間沒有小鼠死亡。腹腔灌注化療結(jié)束后3,6,9 d 在各大組中隨機抽取一小組進行跳臺實驗和避暗實驗,各測試3 次。
跳臺實驗:將參加實驗的各組昆明小鼠先放入反應箱內(nèi)適應3 min,后將小鼠放在平臺上進行測試,記錄小鼠從平臺上跳下來的潛伏期(s) 以及5 min 內(nèi)的錯誤次數(shù)(次),作為小鼠的學習成績。
避暗實驗:正式實驗歷時2 d,第1 天為獲得實驗,選擇獲得模式,設置適應時間為3 min,學習時間為5 min,軟件自動檢測其錯誤次數(shù)、進入明室的潛伏期;第2 天為鞏固實驗,在獲得實驗24 h 后進行,選擇鞏固模式,軟件自動檢測其錯誤次數(shù)、進入暗室的潛伏期。將第2 天的錯誤次數(shù)和潛伏期作為小鼠的學習成績。
應用SPSS 對重復測量數(shù)據(jù)進行多元方差分析,并應用GraphPad Prism 8 軟件作多線圖,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
接受氟尿嘧啶、順鉑、絲裂霉素腹腔灌注化療后,與未接受腹腔灌注化療組相比,實驗組小鼠在接受腹腔灌注化療結(jié)束的時候均比較驚恐、煩躁,并隨著結(jié)束時間的延長逐漸表現(xiàn)出活動度減少,反應遲鈍。
實驗結(jié)果見表1、圖1、圖2,未接受腹腔灌注化療組小鼠在第1 次,第2 次和第3 次測試中潛伏期均明顯長于5-FU 組、順鉑組、MMC 組(P<0.05),錯誤次數(shù)明顯小于5-FU 組、順鉑組、MMC 組(P<0.05)。但5-FU 組、順鉑組、MMC組之間潛伏期、錯誤次數(shù)沒有統(tǒng)計意義 (P>0.05),不同天數(shù)之間潛伏期、錯誤次數(shù)沒有顯著差異(P>0.05)。
跳臺實驗結(jié)果見表2、圖3、圖4,5-FU 組、順鉑組、MMC 組與未接受腹腔灌注化療組相比出現(xiàn)潛伏期明顯縮短(P<0.05),錯誤次數(shù)明顯增多的現(xiàn)象(P<0.05)。而三個腹腔灌注組之間的潛伏期、錯誤次數(shù)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),不同天數(shù)之間潛伏期、錯誤次數(shù)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表1 避暗實驗數(shù)據(jù)()Tab.1 The data of the step through test ()
表1 避暗實驗數(shù)據(jù)()Tab.1 The data of the step through test ()
未接受腹腔灌注化療組與接受腹腔灌注化療組比較,*P<0.05。
圖1 避暗實驗潛伏期Fig.1 The latency times of the step through test
圖2 避暗實驗錯誤次數(shù)Fig.2 The error times of the step through test
表2 跳臺實驗數(shù)據(jù)()Tab.2 The data of the platform test ()
表2 跳臺實驗數(shù)據(jù)()Tab.2 The data of the platform test ()
未接受腹腔灌注化療組與接受腹腔灌注化療組比較,*P<0.05。
圖3 跳臺實驗潛伏期Fig.3 The latency times of the platform test
認知功能是大腦的高級功能,是構(gòu)成智能的要素??煞譃楂@得、鞏固及再現(xiàn)3 個基本神經(jīng)過程。檢測認知功能的實驗方法有多種,但跳臺實驗及避暗實驗是運用得比較多且經(jīng)典的檢測學習記憶認知功能的方法[9-11]。
圖4 跳臺實驗錯誤次數(shù)Fig.4 The error times of the platform test
化療藥物是一種治療腫瘤的藥物,它殺滅腫瘤細胞的同時也會損傷正常細胞,對于正常細胞來說化療藥物是一種惡性刺激物[12-14]?;熕幬镒饔糜谌说闹袠猩窠?jīng)系統(tǒng),可使大腦皮層的興奮和抑制失調(diào),條件反射異常,出現(xiàn)頭暈、頭痛、耳鳴、多夢、失眠、心慌、記憶力減退、注意力不集中等癥狀,進而影響大腦的休息運作的調(diào)節(jié),導致學習能力與記憶能力等大腦認知功能的下降,嚴重者可產(chǎn)生精神錯亂[15-18]。本實驗采用小鼠模型腹腔灌注化療藥物及避暗實驗和跳臺實驗表明,氟尿嘧啶、順鉑、絲裂霉素組小鼠的潛伏期比未接受腹腔灌注化療組顯著縮短(P<0.05)、錯誤次數(shù)增多(P<0.05),表明氟尿嘧啶、順鉑、絲裂霉素的確能降低昆明小鼠的認知功能。但從接受氟尿嘧啶、順鉑、絲裂霉素腹腔灌注化療3 d、6 d、9 d 后小鼠的潛伏期與錯誤次數(shù)的比較來看,未發(fā)現(xiàn)隨著化療藥物作用時間的延長、認知功能的降低有加重的趨勢,提示氟尿嘧啶、順鉑、絲裂霉素化療藥物降低認知功能的作用在短期內(nèi)沒有明顯的時間依賴性。
在避暗實驗中,順鉑組小鼠的潛伏期比氟尿嘧啶組的潛伏期略有縮短,錯誤次數(shù)略有增多,但未有統(tǒng)計意義;而在跳臺實驗中,順鉑組小鼠潛伏期比氟尿嘧啶組略長,錯誤次數(shù)略多,不能比較兩組小鼠認知功能的差異,提示順鉑對認知功能的影響與氟尿嘧啶對認知功能的影響結(jié)果差別不大。且絲裂霉素組小鼠的在避暗實驗中潛伏期比氟尿嘧啶組和順鉑組縮短,錯誤次數(shù)略有增加,但未有統(tǒng)計意義;而在跳臺實驗中,絲裂霉素組潛伏期比其他兩組略長,錯誤次數(shù)則介于其他兩者之間,表明氟尿嘧啶、順鉑及絲裂霉素腹腔灌注化療對昆明小鼠認知功能的影響未有明顯的區(qū)別。
總之,本研究發(fā)現(xiàn)5-FU、順鉑、MMC 等腹腔灌注化療可降低昆明小鼠的認知功能,該損害于化療早期發(fā)生至化療后9 d 未改善或加重?;熀笳J知功能損傷近年受到腫瘤學界的廣泛重視。充分認識、了解相關機制及干預手段,可以幫助筆者更好的制定治療方案以及處理副反應,最終提高腫瘤患者的生活質(zhì)量、改善預后。