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Dyslipidemic阿霉素和依托泊苷的影响:一个诱发因素为抗肿瘤药药源性心血管疾病

Fatoki乔1,Adedosu不1,Afolabi OK1,Adeleke通用电气1,Adedeji1,Ige科幻2,Adesope EO1,Oyewole机汇1Daramola广告1,Badmus JA1*

1生物化学、基础医学科学学院,Ladoke Akintola技术大学Ogbomoso,尼日利亚。

2基本医疗科学、生理学、教师Ladoke Akintola技术大学Ogbomoso,尼日利亚。

*通讯作者:
Badmus JA
生物化学、教师基本的医学科学
Ladoke Akintola科技大学、尼日利亚、
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:2018年2月15日;接受日期:2018年2月21日;发表日期:2018年3月10日

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文摘

抗肿瘤的药物是众所周知的能力产生不同程度的毒性,使心血管相关的疾病。

这项研究中,因此评价阿霉素的影响(阿霉素)(3毫克/公斤体重)和依托泊苷(Etop修建)(3毫克/公斤体重)单独和组合每隔12和24小时血浆脂质和paraoxonase-1。脂质过氧化作用,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx)和减少谷胱甘肽(GSH)在选定的雄性老鼠的器官也被评估。结果使用单向方差分析其次是事后测试分析。

独自低胆甾醇血Etop修建的影响特征,结合阿霉素在12 h,同时观察24小时间隔高胆固醇血症合并后的集团。这两种药物诱导显著高甘油三酯血症除了在12 h结合重大hypotriglyceridemia。单独,药物显著降低脂蛋白胆固醇(高密度脂蛋白胆固醇)相反时老年病的总和。HDL-triacylglycerol、磷脂和paraoxonase - 1活动是在所有治疗组显著降低,而控制。阿霉素显著升高脂质过氧化作用在肝脏和心脏,但依托泊苷压抑的心和红细胞。结合Etop修建在时间间隔Dox-induced改善脂质过氧化作用。所有治疗引起显著减少肝脏和红细胞谷胱甘肽水平除了心脏显著增加。显著的治疗抑郁肝SOD活动而缓和GPx活动所有的器官进行了研究。

这项研究表明,血脂紊乱的一个常见因素对这两种药物的潜力使心血管疾病比观察到抗氧化状态。

关键字

抗肿瘤药、心血管疾病、血脂、抗氧化酶、脂质过氧化作用。

介绍

癌症是一种疾病在细胞水平上涉及遗传疾病在细胞控制机制。这是一个表现的病因学的和致病性干扰的机制,无法正常控制细胞分裂、分化和体内平衡1]。在过去的几年中,生物医学研究放在显著的努力发现了治疗,癌症已经声称尽管如此生活。

化疗近年来取得了引人注目的进步减少了从各种形式的癌症发病率和死亡率2]。这是一种常见且有效的方法治疗不同类型和阶段的癌症和用于防止其复发手术后(3]。病人的化疗选项现在包括日益复杂的组合药物,对癌细胞,因为他们非常有效干扰细胞快速分裂的能力。这些药物可能对病人产生重大不良影响。与此同时(2)报道,癌症患者接受化疗通常重症。然而理解,如果这些影响是,它将导致一个更有效的管理的癌症患者。

依托泊苷和阿霉素等药物使用的化疗药物。依托泊苷(C29H32O13)是一种半合成药物,来自足叶草毒素用于某些肿瘤疾病的治疗。是DNA拓扑异构酶ⅱ抑制剂,其效果似乎主要在G2期的出现细胞在人类细胞周期。化学治疗剂,有必要为其重复性高剂量由于其溶解度差和很短的半衰期(4,5]。阿霉素,另一方面,是一种广谱的蒽环霉素抗生素具有抗肿瘤活性,对多种人类癌症与投机cardiotoxic潜在(6]。它被用于治疗一些血液和坚实的恶性肿瘤(2]。其毒性与自由基的形成和随后的氧化应激(7]。

这些化疗药物的影响脂质代谢和器官抗氧化酶仍然很大程度上是神秘的。因此,本研究旨在研究依托泊苷的单一或联合治疗效果和阿霉素脂质代谢和抗氧化酶的器官。

材料和方法

测试材料

阿霉素和依托泊苷用于本研究从授权在Ogbomoso医药商店购买,欧州,尼日利亚。这两种药物被重组与生理盐水来获取股票10毫克/毫升的浓度。

化学物质

胆固醇和三酰甘油套件是由堡垒诊断有限,北爱尔兰联合王国。所有其他试剂和化学物质的分析品位和来自圣路易斯西格玛化工有限公司,密苏里州,美国。

实验动物:在体内实验研究检测阿霉素的毒性作用和依托泊苷,二十(20)男性白化病老鼠的纯种菌株重130 - 150克之间从动物购买房子,生物化学,Ladoke Akintola技术大学Ogbomoso,欧州,尼日利亚。老鼠没有显示出明显的疾病或损伤的迹象。老鼠适应两周的实验动物生物化学系,Ladoke Akintola技术大学Ogbomoso和与商业老鼠喂食丸维塔提要(伊巴丹、欧州、尼日利亚)和水随意。动物是人类照顾的指导护理和使用实验动物基础科学学院动物伦理委员会批准,Ladoke Akintola科技大学。动物随机分为五个实验治疗五组大鼠。

动物分组和治疗

A组作为控制并得到了生理盐水在腹腔内15天内每隔两天(ip)。B组收到3毫克/公斤阿霉素和依托泊苷分别通过ip路由,而组D和E被暴露在3毫克/公斤的这两种药物分别为12小时和24小时间隔15天通过ip每隔两天,如下所示。

组我:生理盐水

第二组:3毫克/公斤阿霉素

第三组:依托泊苷3毫克/公斤

第四组:3毫克/公斤阿霉素+依托泊苷(间隔12小时)

V: 3毫克/公斤阿霉素+依托泊苷(24小时间隔)

年底曝光时间15天,从动物血液收集到heparinised通过心脏穿刺管下光乙醚麻醉后一夜快。血液样本在5000转离心10分钟分离血浆和红细胞。

组织抽样

心脏、肝脏和肾脏解剖很仔细,在冰冷的1.15%氯化钾溶液清洗。组织中均质均质化缓冲(50毫米Tris-HCl 1.15%氯化钾的pH值7.4)使用聚四氟乙烯头Potter-Elvejhem均质器。匀浆离心机在10000 g在冷冻离心机离心10分钟获得线粒体浮在表面的分数。上层清液是用于酶活动的评价。

生化分析

等离子体和脂蛋白脂类配置文件

血浆胆固醇和三酰甘油浓度测定与商业诊断包从堡垒获得诊断,英国。高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白+极低密度脂蛋白(LDL + VLDL)胆固醇和三酰甘油也决定使用相同的商业工具后的低密度脂蛋白和VLDL和heparin-MnCl沉淀2解决方案。测定血浆磷脂和脂蛋白是斯图尔特[描述的建立过程8),磷脂之后根据方法提取的玫瑰和Oklander9]。

测定paraoxonase活动的等离子体

PON1决心使用的paraoxonase活动对氧磷(O, O-diethyl-o-p-nitrophenylphosphate)作为底物。吸光度的增加在405 nm由于水解后形成4-nitrophenol对氧磷测定所描述的弗隆(10]。18050米的摩尔消光系数1厘米1被用来计算酶活性。

组织脂质过氧化和抗氧化酶

脂质过氧化是评估通过测量硫代巴比土活性氧(TBARS)形式的使用方法描述Varshney MDA和甘蓝(11]。布鲁斯的方法(12)是用于估计减少谷胱甘肽水平组织匀浆。谷胱甘肽过氧化物酶活动使用的方法评估Rotruck [13]。超氧化物歧化酶(SOD)活性评估使用堡垒诊断工具包雇佣了亚瑟和博因河(1985)(14)方法。该方法采用黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶产生超氧化物自由基反应2 - (4-iodophenyl) 3 - 5 (4-nitrophenol) -苯基氯化tretrazolium从红甲瓒染料(I.N.T)。一个单位的草皮是导致50%的抑制率减少INT的条件下测定。

统计协议

结果用平均数±标准差表示。组之间的同质性水平评估使用方差分析(方差分析)。异构性发生,使用图基组分离测试。所有分析都使用图形——垫棱镜®版本6。

结果和讨论

表1显示阿霉素和依托泊苷的影响血浆胆固醇和三酰甘油浓度。依托泊苷单独管理(3毫克)和结合在12 h时间间隔,导致血浆胆固醇水平明显下降。另一方面,在24小时的时间间隔,一个重要的高胆固醇血症诱导。这类似于观察到的仅3 mg阿霉素治疗后血浆三酰甘油浓度,导致高甘油三酯血症的重要诱导。

胆固醇(mg / dl) 三酰甘油(mg / dl) Paraoxonase活动(U /毫升)
92.86±5.39 42.91±2.70 153.9±0.55
二世 94.51±2.72 91.96±2.63 134.6±0.10
三世 71.65±3.11 49.81±2.32 135.1±0.63
四世 38.14±6.58 35.67±2.63 147.7±1.23
V 165.22±25.03 53.55±6.76 125.4±0.48

表1:阿霉素和依托泊苷在大鼠血浆脂质和Paraoxonas-1老鼠。

这两种药物的影响脂蛋白脂质概要文件中描述表2。高密度脂蛋白胆固醇浓度衰减由阿霉素和依托泊苷时分开管理,相反老年病当管理在12和24小时间隔。高密度脂蛋白显著减少三酰甘油浓度观察所有治疗组的血压与对照组相比。在高密度脂蛋白磷脂浓度也获得了类似的降低阿霉素和依托泊苷单独或组合。

高密度脂蛋白胆固醇(mg / dl) HDL-T (mg / dl) HDL-P (mg / dl) 低密度脂蛋白+ VLDL-T (mg / dl)
58.23±6.26 123.34±7.96 5.71±0.59 22.83±1.83
二世 42.83±2.80 61.27±8.43 4.43±0.34 36.59±3.85
三世 45.44±3.61 98.40±8.04 4.80±0.25 31.16±2.47
四世 63.37±3.56 65.13±4.89 3.81±1.15 88.17±4.56
V 70.17±5.80 57.95±1.93 3.51±1.24 67.73±2.30

表2:阿霉素和依托泊苷对大鼠的影响脂蛋白脂质概要文件。

方程

LDL + VLDL脂蛋白分数呈现出一种老年病的低密度脂蛋白VLDL三酰甘油浓度在所有治疗组中所示表2。这老年病变得重要时,这两种药物一起服用12和24小时间隔的政府与对照组相比。

这两种药物单独管理或结合12和24小时间隔中所描绘的一样表1相比显著降低血浆PON-1酶的活动的控制。

阿霉素暴露在老鼠被发现显著诱导增加心中MDA含量(P < 0.01),肝脏(P < 0.0001)。显示肾脏MDA水平显著降低(P < 0.0001),而没有观察到红细胞MDA水平显著差异。依托泊苷单独MDA水平明显降低心脏和肾脏没有观察到显著差异在红细胞和肝脏与对照组相比。合并施打阿霉素和Etop修建在间隔没有引起显著变化(P > 0.05)在心脏和肝脏MDA含量与对照组相比。肾脏MDA水平间隔的合并施打显示显著的减少而显著减少红细胞MDA水平在12 h间隔与对照组相比(图1)。

pharmacology-toxicological-MDA-levels-organs

图1:MDA水平的老鼠的器官暴露在阿霉素和依托泊苷的单一或组合。

这两种药物单独或结合显著降低肝脏SOD的活性没有显著的心时,红细胞和肾脏SOD活动观察摘录显著增加药物后在12 h间隔(图2)。

pharmacology-toxicological-SOD-activity-selected-organs

图2:SOD活性在选定的老鼠暴露在单一或组合机关阿霉素和依托泊苷。

图3仅显示阿霉素显著(P < 0.05)诱导增加心脏GPx和减少肝脏中虽然没有显著影响(P < 0.01)活动中观察到肾和红细胞活动与对照组相比。Etop修建,在另一方面,显著减少诱导肾脏和高程红细胞GPx活动。肝脏和心脏GPx活性没有显著影响Etop修建管理。合并施打这两种药物诱导显著减少(P < 0.001),红细胞的活动GPx每隔两个政府。

pharmacology-toxicological-Doxorubicin-Etoposide

图3:GPx活性在选定的老鼠暴露在单一或组合机关阿霉素和依托泊苷。

阿霉素治疗单独和组合的间隔显著(P < 0.0001)诱导海拔心谷胱甘肽的合成而没有观察到显著的影响当Etop修建治疗(图4)。肾脏同时,显著增加谷胱甘肽时观察到的动物在12 h间隔接受Etop修建单独和组合与24小时间隔显著减少,没有显著的影响,当暴露于阿霉素。单独或组合药物在间隔显著降低肝脏谷胱甘肽合成(P < 0.0001),而无显著影响观察红细胞谷胱甘肽合成的摘录在24小时间隔药物组合显著减少(P < 0.01) (图4)。

pharmacology-toxicological-GSH-level-selected-organs

图4:谷胱甘肽水平选择的老鼠暴露在单一或组合机关阿霉素和依托泊苷。

化疗引起的心血管并发症是一个主要关注的癌症患者在接受治疗。早前有报道称,一些化疗药物引起心血管疾病(CVD)通过一个未知的机制(2]。类似的(15和同事已经表明,一些化疗药物扰乱正常的脂质稳态。与此同时,一些研究发现脂质和脂蛋白异常作为一个独立的危险因素在动脉粥样硬化和心血管疾病的发病和进展。(16- - - - - -20.]。因此,本研究假设阿霉素和依托泊苷当单独使用或结合会导致脂质动力学和抗氧化酶状态的扰动是已知的心血管疾病的危险因素。

降低血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL - c)水平在这项研究中观察到的政府强力霉素和Etop修建分别是冠心病的主要危险因素(21]。在大多数情况下的心血管病,降低高密度脂蛋白胆固醇是继发于肝分泌载脂蛋白B(飞机观测)含有脂蛋白升高(22和高甘油三酯血症23]。细胞脂质细胞外空间的交通不足与快速分解营业额lipid-poor新生的高密度脂蛋白粒子和低高密度脂蛋白胆固醇水平(24]。异常细胞磷脂和胆固醇流出已被确定为严重的高密度脂蛋白不足的一个原因,见丹吉尔疾病患者(TD)和家族性高密度脂蛋白缺乏(25]。这种异常流出的高密度脂蛋白磷脂可能导致降低高密度脂蛋白磷脂中观察到当前的研究。的可能后果降低高密度脂蛋白磷脂,观察到的所有治疗组的血压降低胆固醇的运输动脉粥样硬化病变部位和血栓肝脏,现场增加胆固醇的沉积,降低胆固醇在肝脏的退化。所有使高密度脂蛋白磷脂负载减少冠状动脉疾病发展的一个重要因素。由于磷脂的两亲性质,他们的存在在HDL脂蛋白的能力的一个重要因素是消除非极性胆甾醇酯和运输,贡献约75%,高密度脂蛋白胆固醇(HDL - c)。因此,降低高密度脂蛋白胆固醇水平至少部分的结果低高密度脂蛋白磷脂,磷脂与高密度脂蛋白降低内容被发现可怜的受体细胞的胆固醇。相应地,冠状动脉疾病的严重程度被发现与降低高密度脂蛋白磷脂相关强烈而不是增加高密度脂蛋白胆固醇(26]。

治疗与化学治疗剂,例如阿霉素或Etop修建引发hypertriglyceridemic反应动物。脂质积累过剩non-adipose组织(lipotoxicity)可能出现由于高血浆游离脂肪酸(远期运费协议)或三酰甘油。它也可能导致不匹配FFA导入和利用率。尽管这项研究的一个限制是,FFA浓度不确定,观察到的高甘油三酯血症表明两种化疗药物可能lipotoxic。积累三酰甘油作为本研究中观察到的是心血管疾病的危险因素之一,而这严重的高甘油三酯血症可能是由于高通量的脂肪酸和去除血浆VLDL的受损,后者是全等的高浓度脂蛋白的动物。

同样,VLDL的老年病三酰甘油浓度可能是由于VLDL产量增加或减少VLDL间隙。同时VLDL生产可能会增加由于增加肝脂肪酸合成,激活脂肪组织脂类分解和抑制脂肪酸氧化和酮生成。所有这些提到的机制提供更多的脂肪酸在肝脏基质酯化成三酰甘油和VLDL分泌。这意味着阿霉素和Etop修建能够抑制线粒体脂肪酸氧化,服务员在能源产量结果的脂质27]。与此同时,研究涉及高甘油三酯血症早期感染/炎症期间和一致的代谢改变,以增加VLDL三酰甘油水平。三酰甘油已经被公认为缺血性心脏病的一个独立危险因素(28]。三酰甘油的浓度被认为是由率极低密度脂蛋白的合成甘油三酯在肝脏(29日,30.]。

脂蛋白脂肪酶(LPL)负责分解代谢triacylglycerol-rich脂蛋白(VLDL)和脂蛋白E (apo-E)级别的镇压31日]。其活性下降可能导致VLDL的间隙减少,这可能是负责老年病VLDL三酰甘油中观察到的所有治疗组与化疗药物(32),然而,指出,显著减少LPL的活动预计将脂质动态产生以下后果:高甘油三酯血症的结果未充分利用之内VLDL、降低高密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白磷脂以及hypochelesterolemia。因为所有这些紊乱被观察到在目前的研究中,因此意味着管理这两种药物可能会下调LPL的活动的能力。

除了lipotoxic和non-lipotoxic效果与暴露于这些化疗药物,抑制paraoxonase可能代表另一个toxicodynamic (PON1)活动。Paraoxonase主要是酯酶在人体肝脏内合成,并分泌到循环,一部分是与高密度脂蛋白和Apo-A1 (HDL)的结构肽脂质域(33- - - - - -35与VLDL),作为一个向量的过程(36]。PON1是相关联的HDL抗氧化剂酶,这种酶可以防止血清脂质氧化和可以减少巨噬细胞泡沫细胞形成和减弱动脉粥样硬化的发展。人类血清PON1活性降低心血管疾病和动脉粥样硬化,hypercholesterolemic、高血压和糖尿病患者(37- - - - - -39]。在这项研究中,暴露在阿霉素和依托泊苷单独和组合两个间隔的减少等离子paraoxonase的活动。由于paraoxonase是HDL-associated高密度脂蛋白酶及其分泌物刺激,观察paraoxonase活动减少可能在某种程度上,是由于降低阿霉素引起的高密度脂蛋白胆固醇水平和依托泊苷单独管理(40]。减少paraoxonase活动也可以被接受作为一个增加的脂质过氧化作用的证据,因为它已被证明,减少paraoxonase活动是一个早期的生物化学变化,与脂质过氧化作用和肝损伤41- - - - - -43]。观察到抑制paraoxonase活动可以提出通过酶的失活,增加氧化应激和炎症的直接后果44]。迪肯和同事已经表明,PON1缺乏小鼠更容易脂蛋白氧化和动脉粥样硬化,而转基因老鼠overexpressing PON1显示减少动脉粥样硬化病变(45]。抑制PON1强力霉素和Etop修建观察到在这项研究中,然而,可能代表一个初期的生化事件心血管损害的病理生理学。

此外,脂质代谢失调与活性氧高潮是一个复杂的过程和重要指标的发展心血管疾病如高血压、梗死和冠状动脉心脏疾病(46,47]。这种脂质相关的疾病已被证明与氧化应激的挑战在不同器官48]。氧化应激生物标志物的特征减少和高程据报道患者接受化疗方案的标志(49]。高架malondialdeyde (MDA)的生物标志物,仅在肝和心脏暴露于阿霉素脂质过氧化作用表明,药物诱导显著oxido-toxicological对这两个器官的影响。这是相反的效果Etop修建和显著减少肾脏MDA的水平没有显著影响其他器官进行测试。此外,这项研究表明,Etop修建了阿霉素的氧化变性影响结合时在不同的时间间隔中没有观察到MDA水平显著增加所有的器官。本研究的结果与先前的报告在辅音阿霉素的能力明显增加心脏和肝脏MDA含量(50,51]。然而,Etop修建无法诱导脂质过氧化反应和其保护潜力诱导脂质过氧化与一些研究的结果是一致的(52,53]。这是激进的指示性所产生的这种药物是不足以诱导氧化膜脂质(49)和/或Etop修建作为捐赠减少等价物熄灭自由基从启动和传播脂质氧化54]。

内源性抗氧化酶SOD、GPx等自主防止自由基诱导组织损伤和构成了相互依赖的防御机制对活性氧(55]。SOD催化歧化作用的超氧化物阴离子为过氧化氢和分子氧。它的功能与过氧化氢酶或GPx催化有毒过氧化氢水(56]。在这项研究中,肝脏中SOD的活动被发现显著减少了这两种药物单独或组合,相反,非重要影响是获得在其他组织。这意味着肝脏是更容易的活性氧诱导两种药物。符合这个结果的失调GPx活动在所有的组织中,单独或组合的药物。这个结果也表明,强力霉素更致命GPx活动的失真在动物的肝脏和心脏暴露在药物。然而,结合药物显示明显,增减GPx活动分别在肝脏和红细胞。

谷胱甘肽是一种无处不在的三肽硫醇抗氧化防御机制中起着协调作用。众所周知,以防止活性氧诱导细胞组件损坏,因为它提供的还原电位硫醇基(57]。这项研究显示了一个心谷胱甘肽的水平显着增加,这可能与阿霉素中毒的适应性反应。还提议是由于氧化谷胱甘肽的不足部分GPx活性(58]。然而,Etop修建心里治疗没有减轻阿霉素诱导提高谷胱甘肽的水平。谷胱甘肽水平的增加动物的心脏由于强力霉素治疗是与之前的研究结果相一致59]。同样,Etop修建治疗肾脏也诱导显著增加谷胱甘肽与阿霉素对肾脏的影响。这也可以与对Etop修建的活性氧诱导适应性反应。与此同时,这两种药物诱导显著减少肝脏谷胱甘肽水平的状态,始终显示,两种药物的oxido-toxicity是更具体的组织。

结论

这项研究表明,脂质代谢失调相关的可能角色的两种药物单独和组合使通往心血管发病率。此外,阿霉素被发现显著影响oxido-reductive平衡比Etop修建表明含苯氧基的激进的药物是不足以破坏平衡。

的利益冲突

作者声明没有利益的竞争。

确认

作者感谢技术生物化学系的合作单位。

引用

全球技术峰会