摘要:
作者招募了20例早期乳腺癌患者接受單純EC化療或后EC化療接受TAX化療。隨機(jī)分為兩組,其中一組一周內(nèi)給藥蒽環(huán)類-環(huán)磷酰胺(epirubicin–Cyclophosphamide, EC)三次,第二組在第一組的基礎(chǔ)上第二周給藥紫杉烷(paclitaxel, TAX),兩組受試者在給藥前以及給藥完成4天進(jìn)行股外側(cè)骨骼肌活檢。進(jìn)行線粒體呼吸能力記錄、活性氧產(chǎn)生、免疫印跡和組織學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在接受EC化療之后肌纖維橫截面積減少,線粒體復(fù)合體I(CI),復(fù)合體II(CII)以及CI+CII相關(guān)的氧化磷酸化能力減弱。并且,在單純接受EC給藥后,檸檬酸合酶,VDAC蛋白含量以及線粒體內(nèi)膜融合標(biāo)記物的表達(dá)減少。而這些變化在接受紫衫烷給藥的患者中都沒有觀察到,因此,單獨(dú)給藥EC僅可在4天內(nèi)誘導(dǎo)乳腺癌患者的骨骼肌萎縮和線粒體功能減弱。
結(jié)果:
(A)作者招募了20例早期乳腺癌患者接受單純EC化療或后EC化療接受TAX化療。隨機(jī)分為兩組,其中一組一周內(nèi)給藥蒽環(huán)類-環(huán)磷酰胺(epirubicin–Cyclophosphamide, EC)三次,第二組在第一組的基礎(chǔ)上第二周給藥紫杉烷(paclitaxel, TAX),兩組受試者在給藥前以及給藥完成4天進(jìn)行股外側(cè)骨骼肌活檢。(B):EC給藥后I型(紅色)和IIa型(綠色)肌纖維橫截面積減少。(C):用滲透肌纖維進(jìn)行線粒體呼吸的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)線粒體復(fù)合體I(CI),復(fù)合體II(CII)以及CI+CII相關(guān)的氧化磷酸化能力減弱。(D):為圖(C)對(duì)應(yīng)的曲線。將纖維(2-3mg濕重)放置在艙室的2 mL緩沖液中。然后,加入復(fù)合物I的底物谷氨酸(10 mM)和蘋果酸(2.5 mM),檢測(cè)由于質(zhì)子泄漏導(dǎo)致的復(fù)合物I(CI)相關(guān)底物氧化的基礎(chǔ)狀態(tài)。加入ADP(2 mM)檢測(cè)CI相關(guān)的氧化磷酸化(OXPHOS),添加琥珀酸(25 mM)后,檢測(cè)CI+CII的OXPHOS情況。添加細(xì)胞色素C(10 μM)來確認(rèn)線粒體膜的完整性,所有的樣本從未達(dá)到10%的截止點(diǎn),表明線粒體在滲透過程中沒有受到損傷。加入魚藤酮(0.5 μM)抑制CI后,檢測(cè)CII相關(guān)的OXPHOS水平。分別加入抗霉素(2.5 μM)和寡霉素(2 μg/mL),以測(cè)定非線粒體呼吸,最后加入TMPD-抗壞血酸(2mM和0.5 mM)檢測(cè)未偶聯(lián)的CIV情況。
結(jié)論:
僅單獨(dú)給藥EC可在4天內(nèi)誘導(dǎo)乳腺癌患者骨骼肌萎縮,通過Oroboros O2K檢測(cè)發(fā)現(xiàn)骨骼肌細(xì)胞線粒體功能減退,表現(xiàn)為線粒體氧化磷酸化減退。而在EC給藥的基礎(chǔ)上進(jìn)行TAX給藥并沒有出現(xiàn)以上情況。這些結(jié)果提示了解藥物的副作用可能有助于制定更好的預(yù)防策略,以防止早期乳腺癌給藥后骨骼肌萎縮和線粒體功能減退。Oroboros O2K在骨骼肌線粒體能量代謝的檢測(cè)中發(fā)揮了重要的作用。
參考文獻(xiàn):
Mallard J, et al. A single chemotherapy administration induces muscle atrophy, mitochondrial alterations and apoptosis in breast cancer patients. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2024 Feb;15(1):292-305. doi: 10.1002/jcsm.13414.