运用实时细胞分析系统监测原代乳鼠心肌细胞的生长及搏动评价药物心脏毒性

摘要

目的：建立基于实时细胞分析系统(RTCA)的药物心脏毒性评价方法,并将此方法应用于药物心脏毒性的早期筛选中.rn 方法：将分离出的新生1～2 d SD大鼠心肌细胞以20000个活细胞/孔接种到96孔电子微量滴定板上,放在培养箱中的实时细胞分析工作站上培养72 h后,用0.1％ DMSO和不同作用靶点的心脏毒性药物阿霉素、氟哌啶醇、异丙肾上腺素,通过观察心肌细胞搏动频率、幅度和搏动节律不规则性(BRI)指数的变化对基于实时细胞分析系统的药物心脏毒性评价方法进行验证.rn 结果：原代心肌细胞接种到RTCA96孔电子微量滴定板上24 h后观察到心肌细胞特征性的搏动，且至少可持续3d;心肌细胞搏动频率、幅度及节律不规则性指数的变化显示，22 h时心肌细胞的搏动频率为144±24、幅度为0.0126±0.004、节律不规则性指数为112%±0.395，提示此时心肌细胞搏动出现但严重不规则，48 h时心肌细胞的搏动频率为130±2、幅度为0.0379±0.004、节律不规则性指数为4%±0.007，提示心肌细胞搏动规律稳定。给予0.1% DMSO后，第0.5,1,2,3,6,12,24 h 0.1% DMSO剂量组和DMEM对照组心肌细胞特征性搏动图谱基本相同，稳定、均一、可持续，表明0.1% DMSO对心肌细胞收缩舒张所产生的特征性搏动图谱基本无影响，不产生心脏毒性作用，为后续试验将其作为溶媒提供实验依据。给予0.45μmo1/L阿霉素，1h引起心肌细胞搏动信号减弱，6h心肌细胞的搏动信号明显减弱，且在24 h观察到心肌细胞特征性搏动图谱紊乱。给予氟哌啶醇后，心肌细胞的搏动频率、幅度及节律不规则性指数的变化趋势呈明显的浓度依赖性，浓度越高抑制作用越显著，搏动信号恢复需要的时间越长，且恢复后节律不规则性指数显著升高。给予异丙肾上腺素0.5 h后，1μmol/L和10μmol/L剂量组心肌细胞特征性搏动图谱提示搏动加强，搏动频率、节律不规则性指数显著性升高、幅度明显降低。rn 结论：基于实时细胞分析系统的药物心脏毒性评价方法可精确地检测出不同作用靶点药物阿霉素、氟哌啶醇、异丙肾上腺素的心脏毒性具有良好的稳定性和可重复性，且具有较高的灵敏度。提示基于实时细胞分析系统的药物心脏毒性评价方法可作为药物心脏毒性的早期评价模型，应用于药物心脏毒性的早期筛选。