研究背景：白血病(leukemia)是小儿时期最常见的恶性肿瘤,90％以上为急性白血病。急性白血病的治疗主要是以化疗为主的综合疗法,强调早诊断、早治疗,通常联合使用数种化学药物,在治疗早期给予连续强化疗,以求最大程度地杀灭白血病细胞,从而达到尽快缓解,因此大多数化疗方案中均包含葸环类抗生素。柔红霉素(Daunorubicin,DNR)是经济、高效的第一代葸环类抗生素,是临床上治疗小儿急性白血病的基本药物,但其严重的心脏毒性限制了临床应用。大量实验和临床资料显示DNR心肌损害的发生率随累积剂量的增加而增高。国内外对DNR引起心肌损害的最低剂量尚未得出一致结论,心肌损害的确切发病机制仍不清楚,目前得到较多认可的观点是DNR诱导产生的氧自由基在心肌损伤中起重要作用。 槲皮素(Quercetin,3,3,4,5,5,7-Pentahydroxyflavone,QUE)是一种黄酮类化合物,广泛分布于自然界各种植物中,具有多种生物活性,如：抗肿瘤、抗氧化清除自由基、降低毛细血管通透性、抗炎症等。它能抑制多种恶性肿瘤细胞的增殖,包括HL-60、NB4、MOLT-4、L1210、人卵巢癌细胞、膀胱癌细胞等,还可以提高肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性,与多种抗肿瘤药物联用有协同作用。近年来的体外实验研究表明,QUE还能预防DNR诱导的大鼠心肌细胞的氧化损伤。 广州医学院第一附属医院儿科血液病研究室的研究证实了QUE能抑制人白血病细胞系U937、K562、Jurkat的增殖并诱导凋亡,且存在剂量-效应关系。通过体外心肌细胞培养和普通小鼠动物实验发现QUE对DNR所致的心肌损伤有预防保护作用。既然QUE既有抗肿瘤作用又有抗氧化保护心肌的作用,我们针对蒽环类药物治疗急性白血病非常有效和必要,但其引起的心脏毒性又限制了其最大限度发挥抗肿瘤作用的临床实际问题,提出将QUE和DNR联合应用于治疗急性白血病。 本实验采用DBA/2小鼠腹腔注射小鼠P388白血病细胞的方法建立白血病小鼠模型,观察QUE在P388白血病小鼠体内的抗肿瘤作用。采用腹腔注射大剂量DNR的方法建立白血病小鼠急性心肌损伤模型,来证明在活体小鼠中QUE预防DNR心脏毒性的作用并探讨其机制,为QUE和DNR联合应用治疗白血病的设想提供实验依据。 研究目的： 探讨槲皮素对P388白血病小鼠的抗肿瘤作用及其预防柔红霉素心脏毒性的作用和机制。 研究方法： 1.60只成功接种P388细胞后的小鼠随机平分为6组,空白对照组、溶剂对照组、低剂量QUE组、高剂量QUE组、DNR组、DNR+QUE保护组。接种次日开始给药。DNR剂量为5mg/(kg·d)×3d,累积剂量为15mg/kg。观察记录各组小鼠生存期,计算生命延长率。观察各组小鼠腹水生长情况及心、肝、脾、肾组织病理改变。 2.70只成功接种P388细胞后的小鼠随机平分为7组,空白对照组、溶剂对照组、低剂量QUE组、高剂量QUE组、DNR组、DNR+低剂量QUE组、DNR+高剂量QUE组。接种次日开始给药。DNR剂量为15mg/(kg·d)×1d。各组小鼠于第7天末次给药6h后摘眼球取血,颈椎脱臼法处死。收集前3组小鼠的腹水,计数细胞密度,AO/PI染色后观察腹水细胞形态学变化,流式细胞仪检测腹水细胞凋亡率及细胞周期分布。检测各组小鼠的血清心肌酶,血清和心肌匀浆中脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。观察各组小鼠心肌组织病理改变。 研究结果： 1.QUE可以抑制P388白血病小鼠腹水生长,显著延长白血病小鼠的生存期,并与剂量相关。DNR+QUE保护组小鼠比DNR组小鼠心肌损伤轻,生存期显著延长。各实验组小鼠肝、脾、肾组织病理切片均未见白血病细胞浸润,并且无其它明显病理改变。 2.低剂量QUE组小鼠与对照组小鼠相比,腹水细胞密度显著减小,G0-G1期细胞减少,S期细胞增加,而G2-M期细胞无显著增加,腹水中凋亡细胞比例显著提高。高剂量QUE组小鼠无肉眼可见腹水。 3.QUE与DNR联用能减少DNR引起的心肌变性、坏死、出血等病理改变,能防止DNR引起的血清心肌酶升高、血清和心肌匀浆MDA含量增加及SOD活性下降,DNR+高剂量QUE组的保护作用更显著。 结论： 1.槲皮素能显著延长P388白血病小鼠的生存期,可以抑制腹水细胞增殖,诱导腹水细胞进入并停滞于S期,诱导腹水细胞凋亡。 2.通过P388白血病小鼠体内实验证实槲皮素与柔红霉素联用能在不影响柔红霉素抗肿瘤作用的同时降低其心脏毒性。 3.槲皮素可能成为一种既能与柔红霉素协同抗肿瘤,又能预防柔红霉素心脏毒性的药物。