消癌平对斑马鱼胚胎的发育毒性及其作用机制研究
作者单位：山东省科学院生物研究所齐鲁工业大学(山东省科学院) 中国药科大学 广东药科大学药学院
会议名称：《中国毒理学会药物毒理与安全性评价学术大会（2019年）暨粤港澳大湾区生物医药产业第一届高峰论坛》
会议日期：2019年
学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学]
摘 要：研究目的:消癌平是通关藤的单方提取物制剂,抗肿瘤效果显著,在临床上应用广泛。消癌平在临床使用中孕妇忌服,但孕妇禁用原因、消癌平对胎儿和新生儿是否有发育毒性未见报道,缺乏严谨系统的研究。我们利用多种转基因斑马鱼模型,系统评价消癌平的发育毒性,为消癌平的临床安全用药提供指导,并为类似的中药发育毒性评价提供研究思路。方法:以野生型和多种转基因斑马鱼胚胎为实验动物,通过活体成像技术,检测消癌平对斑马鱼胚胎孵化率、体长、形态学发育、运动行为能力和主要器官(肝脏、心脏、肾脏、血管、骨骼、胃肠道等)发育的影响。在此基础上,采用全转录组分析技术,对消癌平导致的斑马鱼发育毒性相关差异表达基因进行功能分析,并对与发育毒性密切相关的差异表达基因进行RT-PCR验证,确定与消癌平发育毒性相关的信号通路或是节点基因。结果:消癌平对斑马鱼胚胎发育具有毒性效应,包括抑制孵化、形态发育畸形和运动行为能力降低等。消癌平导致斑马鱼胚胎和幼鱼发生体长减小、卵黄囊吸收迟滞、肝脏萎缩、心包水肿、心脏环化、鱼鳔缺失、体节模糊、尾鳍断裂、多巴胺神经节长度降低等发育畸形现象。消癌平处理组幼鱼自发运动行为明显减少,运动总距离、平均运动速度和运动次数显著降低。组织病理切片结果显示消癌平可导致斑马鱼胚胎心脏、肝脏和肠道受损,心肌细胞减少、心室增大、心室壁变薄,肝细胞间隙增大、出现空泡,肠绒毛受损变形、肠壁变薄。全基因组表达谱芯片分析发现消癌平导致斑马鱼胚胎5127条基因表达异常,其中表达上调基因3389条,下调基因1738条(p-value 2)。通过Pathway富集分析筛选得到Wnt信号通路、过氧化物酶体增生物激活受体(PPAR)信号通路、自噬和代谢等信号通路发生显著变化。对与发育毒性损伤密切相关的基因达量进行PCR验证,结果发现消癌平给药组Wnt信号通路β-catenin、wnt3a和wnt8a、PPAR信号通路PPARca、PPARγ、L-FABP、CPT-1等基因表达量均显著降低,自噬通路Beclin1、LC3、Atg3、Atg12等基因的表达显著升高。结论:消癌平对斑马鱼胚胎具有明显的发育毒性作用,并呈剂量和时间依赖性。Wnt、PPAR和自噬信号通路在消癌平导致的斑马鱼胚胎发育毒性中的具有重要作用。