美洲大蠊提取物PA-B与CⅡ-3对化疗所致骨髓造血干细胞损伤的保护作用

目的:探讨美洲大蠊(Periplaneta Americana)提取物PA-B与CⅡ-3改善化疗所致骨髓抑制的药效,并探讨PA-B与CⅡ-3对化疗所致骨髓造血干细胞(Hematopoietic stem cells,HSCs)损伤的保护作用及其机制。方法:(1)取昆明种小鼠,使用环磷酰胺(Cytoxan,CTX)建立骨髓抑制模型,并同时使用PA-B、CⅡ-3与人参皂苷Rg 1进行干预,连续给药14 d。每日记录小鼠的体重与一般状态;给药14 d后,测量小鼠的脏器指数与骨髓有核细胞数;检测小鼠外周血中白细胞(White blood cell,WBC)、红细胞(Red blood cell,RBBaricitinib供应商C)、血小板(Platelet,PLT)数量与血红蛋白(Hemoglobin,HGB)浓度;取小鼠股骨进行HE染色,检测其病理变化;检测小鼠骨髓有核细胞的细胞周期;使用ELISA法检测小鼠血清中白介素-3(Interleukin-3,IL-3)、IL-6与促红细胞生成素(Erythropoietin,EPO)的水平;检测小鼠血清中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力与丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的水平;使用流式细胞术检测小鼠骨髓中CD3~-Sca-1~+c-kit~+HSCs(LSK HSCs)的含量。(2)使用磁珠分选法(Magnetic cell separation system,MACS)从小鼠骨髓中分离CD117~+HSCs,使用流式细胞术检测CD117~+HSCs含量;使用免疫印迹法(Western blot,WB)检测CD117~+HSCs中Rb1、p53、p21与p16蛋白的表达。结果:(1)小鼠的一般状态观察:PA-B与CⅡ-3能够改善CTX导致的小鼠毛发不顺、掉毛。PA-B与CⅡ-3给药组小鼠身体和精神状态良好。给药的14 d期间,各组小鼠的体重持续增加,趋势一致。(2)外周血细胞计数:给药第7 d,PA-B与CⅡ-3能够提高小鼠外周血中WBC数量(P<0.001),且PA-B的效果优于CⅡ-3(P<0.05或P<0.01)。给药第14 d,PA-B与CⅡ-3各剂量均能显著提高小鼠外周血中WBC、RBC、PLT数量与HGB浓度(P<0.001),PA-B提高小鼠外周血中WBC数量的效果优于CⅡ-3(P<0.01或P<0.001)。(3)小鼠脏器指数:PA-B与更多CⅡ-3各剂量均能显著提高小鼠的脾脏指数、胸腺指数与肺脏指数(P<0.05或P<0.01或P<0.001)。PA-B各剂量改善CTX导致的脾脏指数下降的效果优于CⅡ-3各剂量(P<0.001),高剂量PA-B提高肺脏指数的效果优于高剂量的CⅡ-3(P<0.001)。各组小鼠心脏指数、肝脏指数与肾脏指数无显著性差异。(4)骨髓有核细胞计数:PA-B与CⅡ-3各剂量均能显著提高小鼠骨髓有核细胞数(P<0.01或P<0.001),且呈剂量依赖性。低、中剂量的PA-B提高骨髓有核细胞数的效果优于低、中剂量的CⅡ-3(P<0.01)。(5)股骨HE染色:PA-B与CⅡ-3各剂量均能够改善CTX导致的骨髓组织结构破坏、骨髓细胞排列紊乱、细胞间的密度显著减少、脂肪空泡显著增多等病理现象。(6)骨髓有核细胞细胞周期:模型组小鼠骨髓有核细胞增殖指数(Proliferation index,PI)与正常组相比无显著性差异(P>0.05)。PA-B与CⅡ-3给药genetic exchange能够降低小鼠骨髓细胞G0/G1期比例,提高S期比例与G2/M期比例,提高PI指数(P<0.05或P<0.01或P<0.001)。PA-B与CⅡ-3组小鼠骨髓有核细胞PI无显著差异。(7)小鼠血清中IL-3、IL-6与EPO水平:PA-B与CⅡ-3均显著提高小鼠血清中IL-3水平(P<0.05或P<0.01或P<0.001)。CⅡ-3能够显著提高小鼠血清中IL-6水平(P<0.001),而PA-B对小鼠血清中IL-6水平无显著影响。高剂量CⅡ-3与中、高剂量的PA-B能够显著提高小鼠血清中EPO的水平(P<0.05或P<0.01)。PA-B各剂量组小鼠血清中IL-3水平和EPO水平与CⅡ-3各剂量组相比无显著差异。(8)小鼠血清中SOD活力与MDA水平:PA-B与CⅡ-3给药显著提高了小鼠血清中SOD活力,降低了MDA水平(P<0.001)。PA-B各剂量组小鼠血清中SOD活力和MDA水平与CⅡ-3各剂量组相比无显著差异。(9)小鼠骨髓中LSK HSCs含量:PA-B与CⅡ-3各剂量给药显著提高了小鼠骨髓中LSK HSCs含量(P<0.01或P<0.001)。PA-B改善CTX导致LSK HSCs含量下降的效果显著优于CⅡ-3(P<0.01或P<0.001)。(10)MACS分离CD117~+HSCs:磁珠分选后小鼠骨髓CD117~+HSCs纯度为(87.23±1.78)%,磁珠分选能显著提高CD117~+HSCs纯度(P<0.001)。(11)WB:PA-B与CⅡ-3显著降低了小鼠CD117~+HSCs中Rb1、p53、p21与p16蛋白表达(P<0.001)。PA-B+CTX组小鼠CD117~+HSCs中p53与p21蛋白水平显著低于CⅡ-3+CTX组,而p16蛋白水平显著高于CⅡ-3+CTX组(P<0.01或P<0.001)。结论:(1)PA-B与CⅡ-3均能够改善CTX所致的小鼠骨髓抑制;(2)PA-B改善CTX所致的小鼠造血功能损害的效果优于CⅡ-3;(3)PA-B与CⅡ-3均能改善CTX所致的小鼠HSCs损害,恢复小鼠造血功能,其机制可能是降低小鼠CD117~+HSCs中Rb1、p53、p21与p16蛋白表达。