《Scientific Reports》：Immuno-oxidative biomarkers and histopathological evaluation of heart and spleen tissues in doxorubicin- and cisplatin-induced toxicity in male albino rats
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多柔比星（DOX）和顺铂（CIS）是广泛使用的化疗药物，但其临床应用受到全身和器官特异性毒性的限制。本研究在相同剂量给药条件下，比较评价DOX和CIS诱导的氧化、炎症、血液学、免疫和组织反应。成年雄性白化大鼠被随机分配至对照组和化疗处理组。化疗组接受单次腹腔注
多柔比星（DOX）和顺铂（CIS）是广泛使用的化疗药物，但其临床应用受到全身和器官特异性毒性的限制。本研究在相同剂量给药条件下，比较评价DOX和CIS诱导的氧化、炎症、血液学、免疫和组织反应。成年雄性白化大鼠被随机分配至对照组和化疗处理组。化疗组接受单次腹腔注射DOX或CIS（7.5 mg/kg）。评估血清氧化应激标志物（丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH））、炎症标志物（肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和髓过氧化物酶（MPO））、乳酸脱氢酶（LDH）、肌钙蛋白T、免疫球蛋白（IgG和IgM）以及血液学参数。对心脏和脾脏组织评估MDA、SOD、核因子κB（NF-κB）和胱天蛋白酶-3（caspase-3），并进行组织病理学检查与评分。DOX和CIS均引起贫血、白细胞失衡、血小板增多以及IgG和IgM升高，其中DOX的影响更严重。两种药物还诱导全身氧化应激、炎症以及LDH和肌钙蛋白T水平升高。在心脏和脾脏组织中，这些处理与MDA、NF-κB和caspase-3水平升高以及SOD活性降低相关。组织病理学检查与评分显示心肌变性、空泡化、坏死和炎性浸润，以及脾白髓耗竭和红–白髓边界破坏，在DOX组观察到更明显的损伤。DOX和CIS诱导全身和组织氧化、炎症、血液学和凋亡紊乱，支持心脏和脾脏毒性中的氧化应激–NF-κB–凋亡通路。
论文解读：同剂量DOX与CIS诱导雄性白化大鼠心脏和脾脏毒性的免疫-氧化与组织病理学比较
一、研究背景与问题
多柔比星（doxorubicin, DOX；蒽环类化疗药）和顺铂（cisplatin, CIS；铂类药物）是实体瘤和血液肿瘤的基础化疗药。其脱靶毒性包括心脏毒性、脾脏毒性、肝毒性、肾毒性、血液毒性和神经毒性，限制治疗。快速增殖的正常细胞，尤其骨髓祖细胞，也易受化疗诱导DNA损伤和氧化应激。DOX通过DNA嵌入、抑制拓扑异构酶II、与铁相互作用和自由基生成产生损伤；CIS通过形成DNA交联抑制复制转录并诱导凋亡。两者可抑制造血，导致贫血、感染易感和出血异常。化疗诱导的氧化应激可激活核因子κB（nuclear factor kappa B, NF-κB），促进肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-alpha, TNF-α）和白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）产生，并增加髓过氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）活性。心脏毒性是重要并发症，DOX可剂量依赖性不可逆心肌病，优先蓄积于心肌细胞线粒体；CIS也可通过氧化应激、线粒体功能障碍、DNA损伤、炎症和凋亡引起心脏损伤。脾脏参与免疫调节、淋巴细胞稳态和清除受损血细胞，DOX和CIS均可引起脾脏结构破坏、氧化应激、炎症和凋亡。心/脾轴（cardio/splenic axis）提示心脏和脾脏毒性存在交互，DOX诱导CD169
+巨噬细胞丢失、脾收缩、红髓扩张和进行性心脏损伤。但相同剂量下DOX与CIS跨心/脾轴的直接并排比较尚未探索。既往研究多关注单器官且剂量不同，因此本研究在同剂量条件下标准化比较两种药物的生物反应，并非暗示效价或毒性相等。研究目的是通过血液学、氧化、炎症、心脏和脾脏结构分析，识别药物特异性全身脆弱性和病理谱。
二、研究开展与结论意义
研究人员将成年雄性白化大鼠随机分为对照、DOX和CIS组，单次腹腔注射7.5 mg/kg DOX或CIS，评估血清氧化应激、炎症、免疫、血液学指标及心脏和脾脏组织MDA、SOD、NF-κB、caspase-3和组织病理学。结论为DOX和CIS诱导相互关联的全身、心脏和脾脏毒性，DOX总体毒性更重，尤其心脏，支持氧化应激–NF-κB–凋亡通路。意义在于同剂量比较揭示药物特异性器官脆弱性，血清生物标志物可能作为心脏和脾脏损伤的非侵入性指标。
三、主要关键技术方法（≤250字）
动物为机构动物房（Giza, Egypt）提供的成年雄性白化大鼠，体重135.67±2.69 g，随机分为对照组、DOX组和CIS组（n=7/组），单次腹腔注射DOX或CIS 7.5 mg/kg，对照组给生理盐水。给药3天后麻醉处死，取血、心脏和脾脏。采用自动血液分析仪和Wright-Giemsa血涂片进行全血细胞计数（complete blood count, CBC）及白细胞分类；用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血清TNF-α、IL-6、MPO、IgG、IgM、肌钙蛋白T及组织NF-κB、caspase-3；用比色法检测LDH、MDA、SOD和GSH；心脏和脾脏经10%中性福尔马林固定、H&E染色，盲法光镜观察并按特征评分；采用单因素方差分析、Tukey、Kruskal–Wallis、Dunn和Spearman相关分析。
四、研究结果
血液学结果：CBC分析显示，与对照相比，DOX和CIS组红细胞（RBC）计数、血红蛋白（Hgb）和红细胞压积（PCV）显著降低，DOX组更明显。CIS组平均红细胞体积（MCV）和平均红细胞血红蛋白（MCH）显著降低，而DOX组MCV和MCH较对照不显著增加；平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）和红细胞分布宽度（RCDW）在两组均不显著降低。DOX组血小板计数较对照和CIS组显著增加。DOX和CIS组总白细胞（WBC）计数显著高于对照，DOX组高于CIS组。分类计数显示两组均中性粒细胞减少，淋巴细胞计数显著增加，单核细胞和嗜酸性粒细胞无显著变化。因此DOX诱导的血液学毒性大于CIS。
血清炎症标志物（TNF-α、IL-6与MPO）：DOX和CIS组血清TNF-α和IL-6显著高于对照，DOX组TNF-α较CIS组显著增加；MPO在两组显著升高，DOX组最高，提示DOX全身炎症反应更强。
血清心脏组织损伤标志物：DOX和CIS组血清乳酸脱氢酶（LDH）活性和肌钙蛋白T水平显著高于对照，DOX组较CIS组显著增加，提示细胞损伤和膜泄漏更重。
血清氧化应激标志物（MDA、GSH、SOD）：DOX和CIS组丙二醛（MDA，脂质过氧化产物）显著升高，DOX组最高；抗氧化参数谷胱甘肽（GSH）和超氧化物歧化酶（SOD）显著降低，CIS组降低幅度大于DOX组。
免疫球蛋白（IgG和IgM）：DOX和CIS组血清免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白M（IgM）显著高于对照，DOX组升高幅度大于CIS组，提示体液免疫反应受影响更强。
心脏和脾脏组织氧化应激、炎症和凋亡标志物：DOX和CIS均显著增加心脏和脾脏组织MDA、NF-κB和胱天蛋白酶-3（caspase-3，凋亡执行酶）水平，降低SOD活性。DOX组心脏NF-κB和caspase-3显著高于CIS组；脾脏MDA、NF-κB和caspase-3也高于CIS组。
心肌组织病理学检查：对照组心肌结构正常，心肌纤维紧密、多边形、中央囊泡核、横纹清晰。DOX组呈中度改变，包括胞质空泡化、局灶变性肿胀、核固缩和周边移位、纤维断裂、横纹部分丢失、间质增宽、成纤维细胞增殖和轻中度炎细胞浸润。CIS组呈轻度损伤，胞质空泡化轻、细胞增大有限、偶见核固缩和周边移位，纤维断裂和横纹丢失有限。组织病理评分显示DOX组显著高于对照，CIS组与对照无显著差异。
脾组织病理学检查：对照组脾白髓和红髓结构正常，淋巴滤泡、生发中心、边缘区、小梁和红髓窦排列良好。DOX组白髓明显紊乱，生发中心水肿和细胞减少，红髓窦扩张充血，间质炎细胞和成纤维细胞增多，可见含铁血黄素沉积，小梁部分增厚。CIS组改变较轻，淋巴滤泡轻度紊乱，多数生发中心保留，红髓窦轻度扩张，小梁和整体结构基本完整。脾组织病理评分显示DOX组显著高于对照，CIS组无显著差异。
相关性分析：血清MDA与心脏和脾脏组织MDA显著相关。心脏组织病理评分与组织MDA、SOD、NF-κB、caspase-3以及血清TNF-α、IL-6、MPO、肌钙蛋白T和LDH显著相关；血清TNF-α与心脏NF-κB显著相关。脾脏组织病理评分与组织MDA、SOD、NF-κB、caspase-3及血清TNF-α、IL-6、MPO、WBC计数和淋巴细胞计数显著相关；血清TNF-α与脾脏NF-κB显著相关。这些相关提示氧化应激、炎症和凋亡越重，心脏和脾脏组织损伤越重，且心脏相关性与肌钙蛋白和LDH联系。
五、讨论总结
讨论指出，本研究提供同剂量DOX和CIS诱导全身、心脏和脾脏毒性的整合比较。两者均触发氧化、炎症、血液学、免疫和凋亡紊乱，但DOX总体毒性更明显，尤其心脏。系统氧化失衡表现为血清MDA升高、SOD和GSH降低，DOX组改变更大。系统氧化应激伴随TNF-α、IL-6和MPO升高；活性氧（ROS）驱动NF-κB激活，下游合成TNF-α和IL-6，进而招募中性粒细胞和免疫细胞，放大炎症和组织损伤。MPO升高反映炎症细胞活化并进一步产生ROS。骨髓祖细胞对氧化应激和药物摄取敏感，导致造血受损。DOX组贫血可能与直接红细胞破坏、血红素合成受损和骨髓红细胞生成抑制有关；CIS可因氧化应激介导骨髓功能障碍、造血细胞损伤和炎症导致低增殖性贫血，CIS肾毒性还可能通过损害促红细胞生成素产生而加重贫血。本研究观察到白细胞增多和淋巴细胞增多，与典型化疗后白细胞减少不同，可能与毒物诱导组织损伤或免疫系统紊乱有关；血小板增多可能为化疗后反应性血小板增多。IgG和IgM升高与淋巴细胞增多和炎症细胞因子升高一致，直接促进B细胞分化和抗体产生；Farag, et al. 曾报道两周DOX后IgG和IgM降低，而本研究升高可能反映对系统炎症的急性代偿免疫反应，而非免疫能力恢复。心脏方面，DOX优先蓄积于心肌细胞并对线粒体心磷脂高亲和，CIS通过线粒体破坏引起较轻损伤。ROS–NF-κB–caspase-3通路与心肌损伤一致，脂质过氧化破坏心肌细胞膜，导致肌钙蛋白和LDH释放。Al-kuraishy, et al. 报道肌钙蛋白I与全身炎症、氧化应激和心肌损伤正相关。血清TNF-α、IL-6和MPO与心脏NF-κB及组织病理评分正相关，提示可能作为监测化疗相关心脏损伤的非侵入性指标。脾脏方面，免疫细胞对氧化应激高度敏感，DOX和CIS均引起脾脏生化和组织病理改变，DOX更明显；DOX可致白髓萎缩、细胞减少、水肿、淋巴破坏、红髓变性、坏死和含铁血黄素沉积，CIS改变较轻。局限包括样本量有限、研究时程短、单剂量方案，未直接测线粒体功能障碍或上游凋亡介质如细胞色素c，未详细评估骨髓细胞结构和淋巴细胞亚群；未来需更长暴露、重复剂量、qPCR、组织化学和免疫组化验证。
研究结论翻译：本研究证明，DOX和CIS均诱导相互关联的全身、心脏和脾脏毒性，特征为氧化应激、炎症、血液学和免疫紊乱、组织凋亡和结构损伤。在给药剂量下，DOX产生的总体毒性反应大于CIS，尤其在心脏组织。血清和组织氧化标志物、NF-κB、caspase-3、心脏损伤生物标志物、CBC参数和组织病理学评分之间的显著关联，提供了将全身紊乱与器官水平损伤联系起来的证据。这些显著相关还提示，血清生物标志物可能作为心脏和脾脏组织损伤的潜在非侵入性指标。总体而言，这些发现支持DOX和CIS诱导毒性下的整合性氧化应激–炎症–凋亡通路，在本研究实验条件下DOX表现出相对更大的毒性负担。
