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increased significantly in EG high-dose group(P<0.01). In the in vivo test,compared with blank control group,the micronucleus
        formation rate of bone marrow polychromatic erythrocytes and hepatocytes,the tail DNA% and tail distance of peripheral blood
        lymphocytes and hepatocytes were all increased significantly in ethyl methanesulfonate group(P<0.01). Tail DNA% of peripheral
        blood lymphocytes was increased significantly in EG high-dose group (P<0.01). There was no statistical significance in the
        micronucleus formation rate of bone marrow polychromatic erythrocytes and hepatocytes,the tail DNA% and tail distance of
        hepatocytes among EG groups(P>0.05);with the increase of dose,there was an increasing trend. CONCLUSIONS:The results
        of this study suggest that in 2D cell model,EG not lead to chromosome breakage and DNA damage,but the long-term
        administration and repeated administration in vivo of 3D cell model show that EG has a certain risk of DNA damage,so the
        evaluation results of 3D HepaRG cell model are more similar to those of rats in vivo.
        KEYWORDS    Emodin-8-O-β-D-glucoside;Genotoxicity;Two-dimensional culture;Three-dimensional culture;Rat;Micronucleus
        test



            肝脏是人体最主要的代谢及解毒器官,药源性肝损                         酶活性 ,从而更好地模拟药物体内代谢条件,提供更
                                                                  [12]
        伤(Drug-induced liver injury,DILI)已成为药品监管机构         有价值的评价数据。
                  [1]
        关注的重点 。随着近年来临床不断出现含蒽醌类成分                               本研究同时利用体外 2D、3D 肝细胞培养模型和大
        的中药致肝损伤的案例报道 ,学界对蒽醌的肝损伤机                           鼠体内重复给药试验评价 EG 的遗传毒性,并比较 3 种
                                 [2]
        制展开广泛研究。目前已有体外研究数据提示,蒽醌类                           评价结果的差异,以期为 EG 的临床合理应用和毒性评
        化合物存在遗传毒性风险和致突变作用 。课题组前期                           价方法的选择提供参考。
                                          [3]
        研究中也证实大黄素可诱导正常人源肝细胞HepaRG染                         1 材料
        色体损伤和 DNA 断裂,在体外彗星及微核试验中呈阳                         1.1  仪器
                                                                                              TM
                                                                              TM
              [4]
        性结果 。蒽醌类的潜在遗传毒性,尤其是肝脏肿瘤发                               悬 滴 GravityPlus 和 GravityTRAP 板(瑞 士 Ins-
        生风险有待深入探索。                                         phero 公司);VICTOR X5多功能酶标仪(英国Perkin El-
            大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷(Emodin-8-O-β-D-gluco-         mer 公司);5180R 台式冷冻离心机(德国 Eppendorf 公
                                                   [5]
        side,EG)是大黄素在体内的主要代谢产物及形式 ,其                       司);NTS-1300 恒温振荡水槽(东京理化器械株式会
        原型同样存在于大黄、何首乌、虎杖、决明子、冬凌草等                          社);DYCP-31F电泳仪(北京市六一仪器厂);CX41三目
        中药中且含量较高 。以何首乌为例,不同产地的何首                           生物显微镜(日本 Olympus 公司);eclipse 80i 荧光显微
                        [6]
                                       [7]
        乌药材中EG的含量最高可达0.42% 。文献报道EG可                        镜(日本 Nikon 公司);Komet 6.0 图像分析系统(英国安
        有效提高中枢神经系统中乙酰胆碱含量,保护神经元损                           道尔科技有限公司)。
        伤,对阿尔茨海默病有一定改善,临床应用较为广泛。                           1.2  药品与试剂
        然而作为蒽醌类化合物,EG 含有的羟基蒽醌结构属于                              EG(成 都 普 菲 德 生 物 技 术 有 限 公 司 ,批 号 :
        遗传毒性警示结构,该结构与DNA碱基类似,使其可嵌                          17110201,纯 度 :98.0% );甲 磺 酸 乙 酯( 批 号 :
        入 DNA 链并导致沙门氏菌(尤其是 TA1537 菌株)回复                    141970611309162)、细胞松弛素B(批号:2989720)、二甲
              [8]
        性突变 。EG 的遗传毒性风险不容小觑,但目前关于                          基 亚 砜(DMSO,批 号 :RNBG7476)均 购 自 美 国 Sig-
        EG的毒性及致癌性风险缺乏充足的试验研究。                              ma-Aldrich 公司;磷酸盐缓冲液(批号:AD19942268)、
            啮齿类动物在毒性研究中独具优势,但是大量开展                         RPMI 1640 培养基(批号:AE27856292)、Giemsa 染料
        体内动物实验成本较高且不符合替代毒理学减少动物                            (批号:SLBT6353)均购自美国 Hyclone 公司;胰蛋白酶
        使用的理念,因此,使用体外模型进行药物毒性初筛及                           消化液(批号:1974026)、胎牛血清(批号:1908121)均购
        作用机制的初步研究十分必要。HepaRG细胞是从慢性                         自美国 Gibco 公司;丝裂霉素 C(日本东京化成株式会
        丙型肝炎病毒感染的肝癌患者体内非瘤组织分离而得                            社,批号:AKZ8O-EF);羧甲基纤维素钠(国药集团化学
        的细胞株,能表现人肝细胞的大多数功能,其体外二维                           试剂有限公司,批号:20170830);彗星分析试剂盒(美国
       (Two-dimension,2D)培养模型是常用的体外肝毒性评                    Trevigen公司,批号:P191587);Hanks平衡盐溶液(美国
        价工具 。本课题组前期研究证实 HepaRG 细胞可在不                       Corning公司,批号:28417007);SYBR Gold 核酸凝胶染
              [9]
        额外添加代谢活化剂的情况下较好地代谢药物,在了解                           液(美国 Invitrogen 公司,批号:1987319);吖啶橙(美国
        以肝脏为靶器官遗传毒性方面独具优势 。但2D模型                           Fluka公司,批号:930226)。
                                           [10]
        缺乏细胞-细胞接触和细胞-胞外基质间的联系,长时间                          1.3 细胞
        培养会出现生长抑制现象 。利用悬滴技术构建的三                                HepaRG人源肝细胞系购自美国Thermo Fisher Sci-
                               [11]
        维(Three-dimension,3D)HepaRG 多细胞聚球体模型则              entific公司,本试验所用细胞为第11~12代。
        可长期培养,并能够保持较高的白蛋白分泌水平和肝药                           1.4 动物


        中国药房    2020年第31卷第1期                                                China Pharmacy 2020 Vol. 31 No. 1  ·19  ·
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