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第43卷第12期 黄凯玥,张 伟,朱玉婕,等. 氯氮平对斑马鱼心脏发育的影响及机制研究[J].
2023年12月 南京医科大学学报(自然科学版),2023,43(12):1630-1635 ·1633 ·
现剂量依赖性。 著缩短(图 3A~C)。进一步检测发现,凋亡相关基
2.2 氯氮平通过内质网应激导致心脏发育异常 因 Caspase3 和 Bax/Bcl2 及 内 质 网 应 激 相 关 基 因
为探究氯氮平是否通过内质网应激而影响心 Chop、Bip,较氯氮平处理组显著下调(图3D、E)。结
脏发育,使用内质网应激抑制剂4⁃苯基丁酸与高剂 果表明,激活多巴胺 D2 受体可以抑制内质网应激,
量氯氮平共同处理斑马鱼胚胎。相比于对照组,高 显著改善了氯氮平导致的心脏发育损伤。
剂量氯氮平处理显著升高斑马鱼内质网应激标志
3 讨 论
基因 Chop 与 Bip 表达,而 4⁃苯基丁酸共处理显著逆
转了Chop和Bip的高表达(图2A)。同时,相较高剂 本研究使用斑马鱼胚胎为研究模型,发现氯氮平
量氯氮平导致的心脏损伤,4⁃苯基丁酸使得氯氮平 可以诱导胚胎期斑马鱼心脏线性化及功能损伤,抑制
导致的心包水肿减轻;SV⁃BA间距显著缩短;心率明 心脏发育相关基因表达,增加内质网相关基因Chop、
显恢复(图 2B~D)。高剂量氯氮平处理后,凋亡相 Bip及凋亡相关基因、Caspase3、Bax/Bcl2的表达。内
关基因 Caspase3 和 Bax/Bcl2 表达水平显著上升,而 质网应激抑制剂4⁃苯基丁酸及溴隐亭显著缓解氯氮
4⁃苯基丁酸处理后,Caspase3 和 Bax/Bcl2 表达水平 平诱导的心脏损伤,降低Chop、Bip、Caspase3及Bax/
恢复正常(图2E)。综上,氯氮平可通过激发内质网 Bcl2的表达水平。
应激,促进细胞凋亡,导致心脏发育异常。 斑马鱼是药物筛选的优良模型,已成为体内毒
2.3 氯氮平通过多巴胺D2受体诱导心脏发育损伤 性试验的模式生物,包括心脏毒性、致畸、神经毒
为进一步验证多巴胺 D2 受体在氯氮平诱导的 性、基因毒性等 [16] 。斑马鱼的心脏在受精后26 h左
心脏发育损伤中的作用,在高剂量氯氮平培养 24 h 右开始跳动,48 h观察到血液循环。因此,斑马鱼胚
的斑马鱼胚胎中,加入多巴胺 D2 受体激动剂溴隐 胎提供了一种低成本、易于处理的系统来观察心脏
[17]
亭。结果显示,溴隐亭缓解了氯氮平导致的心包水 发育、腔室变化和血液流动的模型 。
肿,胚胎心率明显恢复,SV⁃BA 距离较 H+CLP 组显 以往研究发现,氯氮平处理斑马鱼的半数致死
A 1.5 * 2.5 *
Bip mRNA level 1.0 ## Chop mRNA level 1.5 #
2.0
1.0
0.5
0 0.5 0
Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA
B Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA
( AB )
WT
( μm ) ## ( /min ) 180 * ## level 2.0 ** mRNA level 1.0 #
C 300 ** D E 2.5 1.5 *
SV⁃BA distance 200 Heart rate 140 Bax/Bcl2 1.5 ## Caspase3 0.5
1.0
0.5
100
Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA 100 Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA 0 Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA 0 Control H⁃CLP CLP+4⁃PBA
A:内质网应激相关基因表达水平;B:斑马鱼心包水肿形态(×10);C:胚胎心脏SV⁃BA距离;D:斑马鱼胚胎心率检测;E:凋亡相关基因表
达水平;与对照组相比,P < 0.05,P < 0.01;与H⁃CLP组相比,P < 0.05,P < 0.01。
**
*
##
#
图2 4⁃PBA缓解氯氮平所致心脏发育异常
Figure 2 4⁃PBA treatment alleviates clozapine⁃induced cardiac dysplasia