有机磷农药、高糖高脂饮食对二乙基亚硝胺诱发的大鼠肝癌模型肝组织损伤的实验研究

小鼠,最佳造模时间短暂,用上述两种很容易导致小鼠死亡,影响观察时间.因此本课题优化造模方式,用肝癌细胞系直接肝内注射包埋的方式,耗时短,结果发现在术后1周有瘤体长出,最晚术后10d 长出肿瘤,成瘤率约为85%,
比上述两种成瘤效果更高,且老鼠死亡率也较低.
随后用I L G1炎症刺激因子对小鼠进行干预实验,3d 后
发现干预小鼠开始出现精神萎靡,甚至死亡,待5d 后实验组小鼠全部死亡,而对照组无一例死亡.两组瘤体大小变化不大,追寻原因,可能是I L G1干预组体内炎症反应强烈,造成机体内炎症免疫紊乱,而小鼠无法对抗体内强烈的炎症免疫反应,致使精神欠佳.I L G8,又称为趋化因子,是巨噬细胞和上皮细胞等分泌的细胞因子,主要由核G巨噬细胞产生,主要参与机体的炎症反应.I L G10是一种多细胞源㊁多功能的细胞因子,调节细胞的生长与分化,参与炎性反应和免疫反应,是目前公认的炎症与免疫抑制因子.因此用上述两种因子进行检测发现,I L G8在干预后的表达明显高于在干预前和对照组的表达.I L G10在干预后表达也有上升,相对于干预前和对照组,表达上升不明显,可能是I L G1处理后刺激机体炎症反应增加.I L G8作为一种炎症趋化因子,
刺激局部炎症反应增强,而I L G10作为一种抑炎因子,在刺激后反应落后于刺激因子的表达水平.
肿瘤浸润淋巴细胞主要存在于炎性浸润的实体肿瘤内部,被认为是宿主抗肿瘤反应的主要效应细胞.研究认为C D 4+C D 25+调节性T 细胞主要抑制肿瘤细胞的免疫反应,引起肿瘤细胞逃避机体的免疫监视,从而促进肿瘤的发生和
发展[7G8]
.结合本文,I L G1干预后C D 4+C D 25+调节性T 细
胞占C D 4+T 细胞的比值较干预前和对照组均明显升高,而对照组前C D 4+
龙杰智能卡有限公司
C D 25+
占C D 4+
的比例无明显差别.结
果推测随着肝癌内环境炎症反应的加强,免疫抑制作用也加
强,从而更容易引起肝癌的侵袭和转移.
综上,肝癌体内存在免疫和炎症发应,两者是同时存在的,但两者之间有无协同作用,是否通过调控
体内的炎症反应进而促进肝内的免疫反应,促进瘤细胞的免疫逃逸,将进一步通过肝癌炎症和免疫的调控机制的研究来揭示肝癌发生发展的生物学行为.
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成都胡玲艳
基础研究
有机磷农药㊁高糖高脂饮食对二乙基亚硝胺诱发的大鼠肝癌模型肝组织损伤的实验研究
福建卫生职业技术学院(福州350101
)
㊀郭㊀丹㊀黄㊀慧㊀倪㊀峰1㊀刘㊀炜㊀王玉婷㊀张月芬基金项目:福建省科技计划引导性项目(2019Y 0051
)1㊀通信作者
孝陵卫ʌ摘㊀要ɔ㊀目的㊀研究低剂量三唑磷暴露㊁高糖高脂饮食对二乙基亚硝胺(D E N )诱发的大鼠肝癌模型肝组织病理的
影响.方法㊀将正常6周龄雄性S D 大鼠70只随机分为4组,分别为对照组(10只)㊁D E N 组(20只)㊁农药组(20只)㊁双高组(20只).除对照组外,其余3组分别进行间歇腹腔注射D E N ㊁腹腔注射D E N+有机磷农药饮水㊁腹腔注射D E N+高脂高糖饲料的处理,观察大鼠的饮食㊁毛㊁精神及活动情况,每周测量大鼠体质量,每隔4周解剖部分大鼠观察肝脏形态,造模16周时解剖大鼠观察肝脏病理学形态.结果㊀对照组大鼠饮食活动正常,毛自然.实验组随着D E N 注射次数的增加,均出现不同程度的消瘦㊁脱毛㊁毛发枯槁㊁活动减少等现象.造模后,各实验组大鼠平均体质量均低于对照组.实验第16周时,D E N 组㊁农药组及双高组的肝脏形态皆出现明显的病理改变,各组的病变严重程度为:双高组>农药组>D E N 组.结论㊀农药污染㊁高糖高脂饮食可促进D E N 诱导肝脏由肝炎G肝硬化的发展过程;施加低剂量三唑磷㊁高糖高脂饮食因素诱导的肝癌发展过程在组织形态学上更接近临床真实病例,这为改进D E N 肝癌大鼠模型提供有力的实验依据.
821 福建医药杂志2020年12月第42卷第6期㊀F u j
i a n M e d J ,D e c e m b e r 2020,V o l  42,N o  6
ʌ关键词ɔ农药;高糖高脂;二乙基亚硝胺;肝癌模型;S D大鼠
ʌ中图分类号ɔR735 7㊀ʌ文献标识码ɔB㊀ʌ文章编号ɔ1002G2600(2020)06G0128G04
E f f e c t s o f o r g a n o p h o s p h o r u s p e s t i c i d e s,h i g hGs u g a r a n d h i g hGf a t d i e t o n l i v e r t i s s u e p a t h o l o g y i n r a t l i v e r c a n c e r m o d e l i n d u c e d b y d i e t h y l n i t r o s a m i n e㊀㊀G U OD a n,HU A N G H u i,N I
F e n g,L I U W e i,WA N GY u t i n g,Z HA N GY u eGf e n.F u j i a n H e a l t hC o l l e g e,F u z h o u,F u j i a n350101,C h i n a
ʌA b s t r a c tɔ㊀O b j e c t i v e㊀T o s t u d y t h e e f f e c t s o f l o wGd o s e t r i a z o p h o s e x p o s u r e,h i g hGs u g a r a n d h i g hGf a t d i e t o n t h e p a t h o l o gGi c a l c h a n g e s o f l i v e r t i s s u e i n r a t l i v e r c a n c e rm o d e l s i n d u c e db y d i e t h y l n i t r o s a m i n e(D E N).M e t h o d s㊀At o t a l o f70n o r m a lm a l e S Dr a t s,6Gw e e kGo l d,w e r e r a n d o m
l y d i v i d e d i n t o4g r o u p s,n a m e l y t h e c o n t r o l g r o u p(n=10),t h eD E N g r o u p(n=20),t h e p e s t i c i d e g r o u p(n=20),a n d t h eS h u a n g G a o g r o u p(n=20).E x c e p t f o r t h ec o n t r o l g r o u p,t h eo t h e r3g r o u p sw e r e t r e a t e d w i t h i n t e r m i t t e n t h y p o d e r m i c i n j e c t i o n o f D E N,h y p o d e r m i c i n j e c t i o n o f D E N p l u s d r i n k i n g w a t e r a d d e dw i t h t r i a z o p h o s,a n d h yGp o d e r m i c i n j e c t i o no fD E N p l u sh i g hGf a t a n dh i g hGs u g a r f e e d.T h ed i e t,h a i r c o l o r,a n da c t i v i t y o f r a t sw e r eo b s e r v e dw e e k l y.T h eb o d y w e i g h t o f t h e r a t sw a sm e a s u r e de v e r y w e e k.S o m e r a t sw e r ed i s s e c t e dt oo b s e r v e l i v e rm o r p h o l o g y e v e r y4w e e k s.H Es t a i n i n g w a s u s e d t o o b t a i n t h e l i v e r p a t h o l o g y a tw e e k16.R e s u l t s㊀T h e r a t s i n t h e c o n t r o l g r o u p h a d n o r m a l e a t i n g a c t i v i t i e s a n dn a t u r a l h a i r c o l o r.W i t hi n c r e a s i n g n u m b e ro fD E Ni n j e c t i o n s i nt h ee x p e r i m e n t a l g r o u p s,t h e r ew e r ev a r i o u sd e g r e e so f w e i g h t l o s s,h a i r l o s s,a t r o p h y,a n dd e c r e a s e da c t i v i t y.A f t e rm o d e l i n g,t h e a v e r a g ew e i g h t o f r a t s i ne a c he x p e r i m e n t a l g r o u p w a s l o w e r t h a n t h a t o f t h e c o n t r o l g r o u p.A t t h e16t hw e e k o f t h e e x p e r i m e n t,t h e l i v e rm o r p h o l o g y o f t h eD E N g r o u p,t h e p e sGt i c i d e g r o u p a n d t h eS h u a n g G a o g r o u p s h o w e do b v i o u s p a t h o l o g i c a l c h a n g e s.T h e s e v e r i t y o f l i v e r f i b r o s i s i ne a c h g r o u p w a s: S h u a n g G a o g r o u P>p e s t i c
i d e g r o u P>D E N g r o u p.C o n c l u s i o n㊀L o wGd o s e t r i a z o p h o s e x p o s u r e,h i g hGs u g a r a n dh i g hGf a t d i e t c a n p r o m o t e t h e d e v e l o p m e n t o fD E NGi n d u c e d l i v e r c a n c e r.H i s t o l o g i c a lm o r p h o l o g y o f t h e l i v e r c a n c e rm o d e l i n d u c e db y l o wGd o s e t r i a z o p h o s,h i g hGs u g a r a n dh i g hGf a t d i e t i s c l o s e r t o t h a t o f c l i n i c a l l i v e r c a n c e r c a s e s,w h i c h p r o v i d e s p o w e r f u l e x p e r i m e n t a l b a s i s f o r i m p r o v i n g D E Nl i v e r c a n c e r r a tm o d e l.
ʌK e y w o r d sɔp e s t i c i d e;h i g hGs u g a r a n dh i g hGf a t d i e t;d i e t h y l n i t r o s a m i n e(D E N);l i v e r c a n c e rm o d e l;S Dr a t
㊀㊀肝癌是常见的恶性肿瘤之一,根据全国恶性肿瘤登记资料分析,2015年肝癌的发病率和死亡率分别居我国主要恶性肿瘤的第4位和第2位[1].2018年全球肝癌新发病例中,中国的肝癌发病例数占46 71%[2].为探索肝癌的发病机制,研究抗肝癌药物,建立一种符合临床肝癌发生发展过程的肝癌动物模型显得尤为重要.作为常用的肝癌模型之一,诱发型肝癌模型在微环境㊁形态学㊁对抑癌药物的反应上都较符合人类肝癌的特点[3].然而,单纯的诱发型肝癌模型忽视了环境因素㊁饮食习惯㊁农药残留等方面对肿瘤发生与发展的影响[4],与临床肝癌病例的发病过程还相去甚远.要改进现有的肝癌动物模型,使其更加贴近临床肝癌发生发展的特点,应当在造模过程中充分考虑人类所处的环境㊁饮食等因素的影响.二乙基亚硝胺(D E N)为NG亚硝基化合物,是一种常用的诱癌剂,对肝脏具有
明显的亲和力,作用专一[5].本实验将以D E N的诱癌作用为基础,结合低剂量三唑磷暴露模拟农药污染因素,饲喂高糖高脂饲料模拟人类的不良饮食习惯,研究农药污染㊁高糖高脂饮食对诱发性大鼠肝癌模型肝组织病理的影响,为建立更接近临床真实病例的肝癌动物模型提供实验依据.
1㊀材料与方法
1 1㊀材料:选择6周龄雄性S D大鼠70只,S P F级,体质量160~180g,购于上海斯莱克实验动物有限公司[生产许可证号:S C X K(沪)2012G0002].试剂包括二乙基亚硝胺(批号73861,美国s i g m a公司);高糖高脂饲料(配方:猪油10%㊁蔗糖8%㊁胆固醇2 5%㊁胆酸钠1%㊁基础饲料78 5%);甲醛溶液(批号110926,福建省三明化工总厂);二甲苯(批号151012,国药集团化学试剂有限公司);曙红(批号150133,天津市北方天医化学试剂厂);冰醋酸(批号141052,西陇化工股份有限公司);苏木素(批号141103,青岛海洋化工有限公司).采用仪器有电子分析天平㊁石蜡包埋机㊁脱水G透明G浸蜡一体机㊁石蜡切片机㊁组织摊片机㊁烤片机㊁光学显微镜.
1 2㊀方法:1)动物分组及模型建立:S D大鼠随机分成4组,分别为对照组(10只)㊁D E N组(20只)㊁农药组(20只)㊁双高组(20只).对照组不做任何处理;D E N组腹腔注射含D E N的生理盐水溶液(28 5μg/k g),每隔7d注射1次;农药组与D E N组相同操作,并以添加三唑磷的饮用水代替蒸
馏水自由饮用;双高组与D E N组相同操作,并以高糖高脂饲料代替普通饲料喂养.2)初步观察每日观察动物的状态㊁毛㊁饮食㊁粪便及活动情况.每周对大鼠进行体质量监测.于造模第4㊁8㊁12㊁16周随机选取各组部分大鼠进行解剖,取脏器,观察肝脏大小㊁泽㊁质地及有无结节形成.3)样品采集与处理:将大鼠的肝脏组织置于10%中性福尔马林溶液固定18~24h,然后转入70%酒精脱水㊁石蜡包埋㊁切片,苏木精 伊红(H E)染后进行病理组织学检查.
2㊀结果
2 1㊀大鼠生长情况:对照组大鼠生长良好,饮食活动正常,毛自然,有光泽;实验组随着D E N注射次数的增加,均出现不同程度的消瘦㊁脱毛㊁毛发枯槁㊁精神萎靡㊁活动减少等症状.
2 2㊀大鼠体质量变化:在造模0~12周,随着实验天数的增加,大鼠体质量呈现增长的趋势.造模12周后,各实验组体质量增长速度缓慢.对照组在各时间点的平均体质量均
921
福建医药杂志2020年12月第42卷第6期㊀F u j i a n M e d J,D e c e m b e r2020,V o l 42,N o 6
高于3个实验组.D E N 组的平均体质量在各时间点均高于农药组与双高组,说明农药因素㊁高糖高脂
饮食因素对大鼠体质量的影响程度高于单纯注射D E N .见图1
.
图1㊀大鼠体质量趋势图
2 3㊀大鼠脏器形态:对照组大鼠肝脏表面光滑,质地柔软,颜鲜红;而实验组的大鼠肝脏随着注射D E N 次数的增加,
D E N 组肝脏颜变浅,质地不均;农药组肝脏表面粗糙,浅,失去正常光泽;双高组肝脏颜发黄,质地较硬,肝脏表面有明显颗粒感.
2 4㊀组织学检查:1)对照组:大鼠肝组织切片镜下观察结果(图2A 1~A 3):肝细胞索以中央静脉为中心呈放射状排列;肝血窦见内皮细胞㊁枯否氏细胞与储脂细胞,腔内残留少量血细胞;肝细胞浆均质红染,核圆形居中;无炎性细胞浸润,无水肿,无出血,无胆汁淤积等病变.2)D E N 组:大鼠肝组织切片镜下观察结果(图2B 1~B 3):肝细胞索排列紊乱,肝细胞体积增大;肝血窦被压狭窄,可见内皮细胞水肿㊁枯否氏细胞增生与储脂细胞水肿;肝细胞浆内出现分布均匀的红染颗粒,甚至胞浆疏松化或气球样变;核无显著变化,但位置随细胞水肿加重偏离中心;肝小叶周围可见纤维组织增生;肝动脉㊁门静脉与胆管无显著病变;结缔组织内出现轻度水肿,中重度炎性细胞浸润,无出血㊁无胆汁淤积.3)农药组:大鼠肝组织切片镜下观察结果(图2C 1~
C 3
)
:肝细胞索排列紊乱,体积回降;核染加深㊁体积增大,核形态无显著扭曲;淋巴细胞为主的炎性细胞浸润显著,肝小叶周围纤维组织增生更加明显,纤维条索向肝小叶内延伸,但未能完全分割肝小叶.4)双高组:大鼠肝组织切片镜下观察结果(图2D 1~D 3):肝细胞索排列紊乱,肝血窦狭窄;肝细胞核体积增大㊁双核多见,部分核形状改变;纤维增生㊁炎性细胞浸润与胆管增生明显,增生胶原纤维条索向肝小叶内延伸,已完全分割肝小叶,形成假小叶.与D E N 组相比,农药组出现肝细胞核的显著变化,纤维化程度更加明显;双高组的肝细胞核变化显著,出现体积增大㊁形状改变,肝实质为增生的纤维分割包裹,形成假小叶
.
注:A ,对照组;B ,D E N 组;C ,农药组;D ,双高组.数字1㊁2㊁3分别表示H E ˑ100㊁H E ˑ200㊁H E ˑ400.
图2㊀造模16周大鼠肝脏病理学改变H E 染图
031 福建医药杂志2020年12月第42卷第6期㊀F u j
i a n M e d J ,D e c e m b e r 2020,V o l  42,N o  6
3㊀讨论
肝癌的发生是一个机制复杂㊁多步骤的病理过程,其发展进程是由慢性肝损伤㊁肝炎㊁肝纤维㊁肝硬化再到肝癌变的逐渐恶化过程.临床病例中70%的肝癌患者与肝硬化有关,肝硬化是肝癌患者中能观察到的常见的组织病理学特
征,亦是肝癌发展过程中的关键环节[
6G7]
.
诱发型肝癌模型的形成过程更接近人类肝癌的发生过
程.D E N 诱发肝癌的过程首先使大鼠肝脏发生变性㊁坏死等中毒性改变,继而出现肝细胞结节性增生和肝硬化,最后形成弥漫性肝癌,即经历肝炎㊁肝硬化阶段进而形成肝癌,
其癌变过程与人类肝癌发生过程十分相似[8G9]
.然而,D E N
对肝功能的损伤极大,长期不间断注射使实验动物的肝脏持续恶化,严重影响其寿命,极大地影响研究的完整性.本实验采取间歇性腹腔注射低剂量D E N 的方式减少D E N 在肝脏的持续聚集和损害,降低大鼠的死亡率,保证实验的持续性.
在此基础上,本实验研究了农药污染㊁高糖高脂饮食因素等外在因素对D E N 诱发肝癌模型肝组织病理的影响.与单纯注射D E N 相比,施加农药暴露因素的实验大鼠肝脏出现更为明显的肝细胞核变化和纤维组织增生;高糖高脂饮食下大鼠的肝细胞核变化显著,肝实质被增生的纤维分割包裹,形成假小叶,提示大鼠出现肝硬化的特点.以上实验结果说明农药污染㊁高糖高脂饮食可促进D E N 诱导肝脏由肝炎G
肝硬化的发展过程.不少证据显示长期低剂量的农药暴露与原发性肝癌的发
生有一定联系[
10]
.三唑磷是一种广谱有机磷杀虫剂,曾在我国大面积推广使用,为土壤㊁水样等环境样本检出频次最高的农药品种之一
[11]
.三唑磷慢性暴露影响大鼠肝脏D N A
损伤修复的基因表达
[12]
,而受损D N A 的累积是肝癌发生㊁
发展的重要分子机制[
13]
.除此之外,随着生活水平的提高,我国居民饮食结构发
生很大变化,高糖㊁高脂肪㊁高热量食物的摄入增加[
14]
,由此所引起的肥胖㊁2型糖尿病和非脂酒精性脂肪肝患者增
加等,这些都是诱发肝癌的危险因素[
人均国民收入
15]
,应引起足够的关注和警惕.
除农药污染㊁饮食因素外,人类肝癌的真实发病过程还受到气候㊁精神压力等诸多方面的影响.在后续研究中,本
课题组还将综合气候因素㊁环境污染因素㊁饮食结构因素等外在客观条件,建立更加符合临床肝癌发生与发展特点的肝癌动物模型.
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基础研究
骨形态发生蛋白G4在创伤性骨化性肌炎大鼠模型的表达及意义
福建省泉州市第一医院骨科(泉州362000
)㊀柳明忠㊀曾荣东㊀施建辉㊀谢俊杰基金项目:泉州市科技计划项目(2018Z 081
)ʌ摘㊀要ɔ㊀目的㊀探讨骨形态发生蛋白G4(B M P G4)在大鼠创伤性骨化性肌炎(TMO )模型的表达及意义.方法㊀选
取60只4~6周龄S D 大鼠,随机分为对照组㊁模型组和药物组,模型组和药物组均建立大鼠右侧跟腱创伤性异位骨化模型,药物组大鼠予塞来昔布10m g /(k g
d )灌胃,模型组㊁对照组分别灌胃2m L 生理盐水,于第5㊁10周各麻醉30只实验动
131 福建医药杂志2020年12月第42卷第6期㊀F u j
i a n M e d J ,D e c e m b e r 2020,V o l  42,N o  6

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