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雌二醇对苯并(a)芘致雄性小鼠肺癌抑制作用

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548 中国公共卫生2008年5月第24卷第5期 ChinJPublicHealthMay2008 Vo1.24No.5 文章编号:1001—0580《2008)05—0548—02 中图分类号:R 734.2 文献标志码:A 【专题报道】 雌二醇对苯并(a)芘致雄性小鼠肺癌抑制作用 李海峰 ,陶健 ,陈照立 ,金敏 ,谌志强 ,王新为 ,晁福寰 ,李君文 摘要:目的建立苯并(a)茈[B(a)P]诱发雄性昆明小鼠肺癌的动物模型,探讨雌二醇(E2)在该模型中对B(a) P致肺癌作用的影响。方法将不同组的雄性昆明小鼠分别给予B(a)P、E2干预,每周1次,持续8周,恢复8周后处 死,进行形态学观察和病理学诊断,并检测血清超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平。结果B(a)P组小鼠的 肺癌发病率和肿瘤数分别为36.0%和1.154±0.54,明显高于对照组和E2组(P<0.05);B(a)P+E2组小鼠的肺癌 发病率和肿瘤数分别为32.0%和0.88±0.33,明显高于对照组和E2组(P<0.05);B(a)P组小鼠的肺癌发病率和肿 瘤数高于B(a)P+E2组,肿瘤数差异有统计学意义(P<0.05),而发病率差异无统计学意义(P>0.05)。血清MDA 水平以B(a)P组最高,B(a)P+E2组及E2组次之,对照组最低;SOD与MDA的趋势相反。结论 建立了灌胃B(a)P 诱发雄性昆明小鼠肺癌的动物模型,E2可能通过抗氧化作用减少B(a)P诱发的肺癌肿瘤数。 关键词:苯并(a)芘;雌二醇;肺癌 Inhibition of estradioi on tumorigenesis of benzo(a)pyrene induced lung tumors in male Kunming mice LI Hai—feng, TA0 Jian.CHEN Zhao-li.et a1.Institute of Environment and Health Medicine,Academy of Military Medical Science (nn in 30050,China) Abstract:0bjective To develop a lung tumor model induced by benzo(a)pyrene(B(a)P)in male Kunming mice,and investigate the effect of estradiol(E2)on B(a)P—induced lung tumorigenesis.Methods Kunming mice were exposed to B (a)P and E2(once a week)for 8 weeks,followed by a recovery period of 8 weeks.At the termination of experiments,mice were killed to harvest lung tissues for morphological and pathological diagnosis to identify lung tumors.The levels of serum su— peroxide dismutase(SOD)and ma1ondia1dehyde(MDA)were also detected.Results The tumor incidence and multiplicity of the B(a)P group and the B(a)P+E2 group were significantly higher than those of the control group and the E2 group(P< 0.05).The tumor incidence and multiplicity of the B(a)P group were higher than those of the B(a)P+E2 group with signif— icant difference in tumor multiplicity(P<0.05),yet no significant difference in tumor incidence(P>0.05).The levels of serum MDA were 9.578±1.059,8.946±1.037,8.739±1.374,8.536±0.695 in B(a)P group,B(a)P+E2 group,E2 group and control group respectively.While the levels of serum SC}D were 180.529±16.776.189.205±16.522.193.548± 13.376,198.992±17.307 in・those groups respectively.Conclusion A lung tumor model induced by B(a)P in male Kun— ming mice was developed,E2 may decrease the tumor multiplicity of B(a)P induced lung tumors in male Kunming mice by modulating lipid peroxidation and augmenting antioxidant defense system. Key words:benzo(a)pyrene(B(a)P);estradiol(E2);lung tumor;Kunming mice 吸烟是公认肺癌的最主要致病因素,苯并(a)芘[benzo(a) 医学科学院动物中心),均为清洁级动物。 pyrene,B(a)P]是香烟烟雾中所含的主要致癌物。流行病学 1.2主要试剂B(a)P,E2(美国Sigma公司);SOD及MDA 调查表明,女性对吸烟引起的肺癌比男性更敏感,在吸烟量相 检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)。 同的情况下,女性更容易引发肺癌uj,这可能与女性体内雌激 1.3动物分组小鼠随机分为4组,每组25只,即对照组,B 素水平较高有关。不过也有学者持相反的观点,他们认为女 (a)P组,E2组和B(a)P+E2组。B(a)P组小鼠给予B(a)P 性对肺癌的高敏感性与女性长期暴露于烹饪油烟有关[2j,油 灌胃,3 umol/只,每周1次。E2组小鼠给予皮下注射E2,36 烟中含有B(a)P等致癌物。在外源性雌激素作用下(如口服 g/只,每周1次。B(a)P+E2组小鼠同时给予B(a)P灌胃和 避孕药、雌激素替代疗法),女性患啼癌的危险性不但没有增 皮下注射E2。溶剂对照组,通过相应途径给予橄榄油。处理 加,反而降低b ]。关于雌激素在肺癌发生过程中的作用,目 8周以后,给予8周的恢复期,共16周。对所有小鼠每天进 前尚无明确结论。本试验建立以B(a)P灌胃诱发雄性昆明 行检查,每周测量体重。 小鼠肺癌的动物模型,观察皮下注射雌二醇(17 8一estradiol, 1.4形态学及病理学诊断见文献[5]。 E2)对小鼠肺癌发病率及肿瘤数的影响。同时检测小鼠血清 1.5肿瘤发病率和肿瘤数计算 肿瘤发病率(%)=每组发 中超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)水平,探讨E2在B 生肿瘤的小鼠数/该组存活的小鼠总数×100%;肿瘤数=每 (a)P诱发肺癌中的作用,为进一步研究B(a)P诱发肺癌的作 组肿瘤结节总数/该组存活的小鼠总数。通过检测表明,小鼠 用机制提供论依据。 肺癌模型成功。 1材料与方法 1.6氧化及抗氧化指标检测血清SOD采用黄嘌呤氧化酶 1.1动物5周龄雄性昆明小鼠100只,体重18~20g(军事 法测定,血清MDA采用硫代巴比妥酸法测定。 作者单位:1.军事医学科学院卫生学环境医学研究所.天津 1.7统计分析 采用SPSS 10.0软件进行统计分析。对肿 300050;2.西北农林科技大学食品科学与工程学院 瘤数、血清SOD及MDA值用方差分析进行检验,肿瘤发病率 作者简介:李海峰(1982一),男,山西运城人,硕士在读,研究方向: 苯并(a)芘致肺癌机制研究。 用Y 检验。 通讯作者:李君文 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国公共卫生2008年5月第24卷第5期 2结果 Chin J Public Health May2008 Vo1.24 No.5 549 病率和肿瘤数均明显高于对照组表明建立的灌胃B(a)P诱 所有动物对实验于预适应良好,无实验 2.1 小鼠体重变化发雄性昆明小鼠肺癌的动物摸型成功。 雌激素是一类具有广泛生物活性的甾体激素,有关其在 肺癌发生过程中的作用,目前尚无明确结论。Noronha等 ] 观察到在应用二甲基亚硝胺致肺癌的雄鼠中应用雌激素后患 病率由60%降至17%,其肺内肿瘤数也由3.2个降至1.62 个/鼠。Andreescu等 ]将几种天然或人工合成的雌激素作用 因素直接导致的小鼠死亡。对照组小鼠体重增长最高,E2组 和B(a)P+E2组次之,B(a)P组最低。B(a)P组小鼠体重从 第2周开始,明显低于对照组和E2组(P<0.05);其他各组 小鼠体重比较差异无统计学意义(P>0.05)。 2.2 形态学与病理学诊断 肺表面可以看到明显的肿瘤结 节,质地较坚硬。所有HE染色确诊的肿瘤均为腺瘤,肺组织 内可见较大肿块,与正常肺组织分界清楚。肿瘤组织呈腺样 于A549肺癌细胞后,细胞活性和细胞增殖均受到明显抑制。 细胞色素P4501A(CYP1A)是体内代谢B(a)P的重要酶,El— 排列,肿瘤问质少,瘤细胞胞体呈圆形,胞浆粉红色,瘤细胞核 圆形,深染,染色质呈粗颗粒状,主要位于核膜下。 2.3小鼠的发病率和肿瘤数(表1)B(a)P组的肺癌发病率 和肿瘤数最高,与对照组及E2组比较,差异有统计学意义(P <0.05)。B(a)P+E2组的肺癌发病率和肿瘤数仅次于B(a) P组,与对照组及E2组比较,差异有统计学意义(P<0.05)i 与B(a)P组比较,肿瘤数差异有统计学意义(P<0.05),而发 病率差异无统计学意义(P>0.05)。E2组与对照组的肺癌 发病率和肿瘤数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。 表1不同组别小鼠肿瘤发病率和肿瘤数( ±s) 注:与对照组比较a P<O.05;与E2组比较,b P<O.05;与B(a) P+E2组比较,C P<0.05。 2.4血清SOD及MDA水平测定(表2)B(a)P组小鼠血清 OSD和MDA水平与对照组比较,差异有统计学意义(P< 0.05);其他组血清SOD和MDA水平比较,差异无统计学意 义。血清MDA以B(a)P组最高,B(a)P+E2组及E2组次 之,对照组最低;SOD与MDA的趋势相反。 表2不同组别小鼠血清SOD及MDA水平f ±s) 注:与对照组比较,a P<0.05。 3讨论 Hecht等【6]应用A/J小鼠,通过灌胃、腹腔注射及皮下注 射或气管滴注等方法成功建立了B(a)P诱发肺癌的动物模 型。由于A/J小鼠在国内很难大量获得且价格昂贵,本实验 采用雄性昆明小鼠建立动物模型,发现B(a)P组小鼠肺癌发 skus ̄ 发现雌二醇能够抑制B(a)P诱导的CYP1A活性,从而 降低B(a)P的毒性。提示雌激素可能具有抑制肺癌发生的 作用。本实验结果表明,B(a)P+E2组小鼠的肺癌肿瘤数 (0.88±0.33)明显低于B(a)P组小鼠(P<0.05),表明E2减 少了B(a)P诱发的肺癌肿瘤数。但未观察到2组小鼠肺癌发 病率的差别,这可能与本次实验的动物数较少有关。在本实 验中,B(a)P组MDA含量最高,B(a)P+E2组及E2组次之, 对照组最低;OSD的结果则与MDA相反。进一步提示E2可 能通过减少B(a)P导致的氧化损伤来发挥作用。 参考文献 [1] Zang EA,Wynder EL.Differences in lung cancer risk between men andwomen:examination of the evidence[J].J Natl Cancer Inst, 1996,88;183—192. 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