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编号:10244350
3-甲基胆蒽诱发大鼠颌下腺肿瘤的实验研究
http://www.100md.com 《华西口腔医学杂志》 1999年第2期
     作者:曹选平 刘学军 何 巍 刘学杰 郝志芳 赵庆夏

    单位:曹选平 刘学军 何 巍 刘学杰 河南医科大学口腔系 450052;郝志芳 赵庆夏 河南省肿瘤病理学重点实验室

    关键词:3-甲基胆蒽;大鼠;颌下腺肿瘤;化学诱癌;动物模型

    华西口腔医学杂志990211 摘要 目的:研究涎腺肿瘤的发生和发展规律,建立涎腺肿瘤动物模型。方法:采用化学致癌物3-甲基胆蒽对40只SD大鼠颌下腺腺体内进行直接注射的方法,观察诱发产生颌下腺肿瘤情况。结果:共诱发肿瘤32例,其中鳞癌4例,平滑肌肉瘤28例。并对所诱发的两种肿瘤的组织学、免疫组织化学和超微结构进行了观察,探讨了3-甲基胆蒽对大鼠颌下腺的致癌作用及所诱发肿瘤的组织起源。结论:3-甲基胆蒽诱发大鼠颌下腺肿瘤能成功地建立颌下腺肿瘤的动物模型,并以平滑肌肉瘤多见。

    Rat Submandibular Gland Tumor Induced by 3-methylcholanthrene
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    Cao Xuanping, Liu Xuejun, He Wei, et al

    Faculty of Stomatology, Henan Medical University

    Hao Zhifang, Zhao Qingxia

    Henan Key Laboratory for Tumor Pathology

    Abstract Objective:To Study the genesis and the development of salivary gland tumor (SGT).Methods:SGT animal models were established by injection of 3-methylcholanthrene (3-MCA) oil solution into 40 submandibular glands of Sprague-Dawley (SD) rats, then histopathology and ultrastructure of induced tumors were observed under microscope, and immunohistochemical detection of keratin and actin was carried out.Results: 32 models of submandibular gland tumors were induced successfully, with 4 rats of squamous cell carcinoma and 28 leiomyosarcoma, and the carcinogenesis of 3-MCA and tissue genesis of induced tumors were discussed.Conclusion: Submandibular gland tumor can be induced by 3-MCA, and sarcoma was of high incidence.
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    Key words: 3-methylcholanthrene rat submandibular gland tumor animal model chemical carcinogenesis

    涎腺肿瘤(salivary gland tumor, SGT)是口腔颌面部较常见的一类肿瘤,病理形态复杂,分类不甚统一。为了研究SGT的发生、发展规律,人们用不同的方法(化学、病毒、射线或放射性同位素)诱发实验动物的涎腺肿瘤,建立动物模型[1~4],并在此基础上对SGT的发生机制及组织起源等进行深入的研究[5~7]。本研究采用3-甲基胆蒽(3-methyl cholanthrene,MCA)橄榄油液,在全麻下手术暴露颌下腺后,直接注入腺体内诱发肿瘤,并对诱发的两种肿瘤进行了光镜、电镜观察以及免疫组织化学研究。

    1 材料和方法

    1.1 大白鼠颌下腺肿瘤模型的建立
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    材料 SD(Sprague-Dawley,SD)大鼠由河南医科大学动物中心提供,3月龄左右,雄性体重300~350 g,雌性体重250~300 g,各23只,按性别分为两组。3-甲基胆蒽( MCA)由瑞士Fluka公司生产,用商品橄榄油将其溶解。

    实验方法 用2%戊巴比妥钠溶液按45 mg/kg大鼠腹腔内注射麻醉。剪毛备皮。在大鼠颈部采用横切口,切开皮肤2.0 cm,暴露双侧颌下腺腺体,左侧颌下腺内注入0.2 ml( 10mg/ml)MCA,右侧腺体内注入0.2 ml纯橄榄油作为自身对照。术后按雌雄分笼饲养,给予标准实验动物饲料。每过1月,随机处死雌雄大鼠各2只,取其标本,用缓冲福尔马林液(4g/L)固定标记,6个月后全部处死,将所有标本(包括淋巴结、肝、肺)常规病理切片,HE染色后观察分类。

    1.2 电镜样品制备

    按常规制备,醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色后,用日立H-600透射电镜作超微结构观察。
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    1.3 免疫组织化学染色

    试剂 兔抗人试剂盒、DAB、兔抗人角蛋白(keratin)多克隆抗体(A575),鼠抗人肌动蛋白(actin)单克隆抗体( M851),以上试剂均为DAKO产品。

    方法 采用标记链菌素-生物素(labelled streptavidin biotin, LSAB)法,按LSAB试剂盒标明程序略作改进。

    免疫组化染色结果判定 阳性结果为棕黄色,阴性结果不显色。根据染色强度分为:深棕色为强阳性(+++);浅棕色为弱阳性(+):介于二者之间为阳性(++)。

    2 结 果

    2.1 诱发颌下腺肿瘤

    由于手术及麻醉原因,6只大鼠于手术后48小时内死亡,作为无效动物处理,其余40只大鼠顺利完成实验。 按计划每过1个月随机处死雌雄大鼠各2只,6个月时全部处死。前2个月处死的8只大鼠未见肿瘤,从术后3个月证实有肿瘤生长,6个月时发瘤率已达100%,计32例。对照侧无一例出现肿瘤。 肿瘤出现时间及生长速度,最早看到或触及肿块是在用药两个月以后,满3个月处死时经病理证实为肿瘤,其中鳞状细胞癌生长缓慢,平滑肌肉瘤生长迅速。
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    2.2 诱发肿瘤的病理形态学观察

    2.2.1 大体观察 鳞状细胞癌体积普遍较小,其直径从1.0~2.5 cm不等,无包膜,类圆形,不规则结节状,质硬韧,边界不清,与周围组织有粘连;切面呈大小不等的囊腔,灰白色,可见有灰白色坏死物。平滑肌肉瘤体积普遍较大,其直径为 1.0~5.5 cm不等,类圆形,有假包膜,表面呈不规则结节状,质中等,边界较清,剖面多为灰红色,鱼肉状,有时可见出血坏死及囊性变。

    2.2.2 HE染色切片观察 鳞状细胞癌:癌组织常出现囊腔,腔内被覆鳞状上皮,并有大量角化物质,癌细胞向囊壁周围浸润生长;癌细胞排列成大小不等、不规则的片块或条索状,癌巢之间有结缔组织间质,有时可见炎细胞浸润;近囊腔部位可见大量角化珠,远离囊腔部位的角化珠明显减少,而且癌细胞分化较差,异型性明显,很少有细胞间桥。

    平滑肌肉瘤:瘤细胞丰富,聚集成束,呈编织状或旋涡状排列,瘤细胞呈长梭形,卵圆形或多形性,大小不等,异型性较明显;核呈杆状,大小不一,深染,核分裂像易见,有时可见病理核分裂像和瘤巨细胞,细胞浆红染。周围腺体间质内可见淋巴细胞浸润,瘤组织向腺体内浸润明显(图1)。
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    图1 平滑肌肉瘤 瘤组织呈编织状,向凳下腺浸润 HE×200

    以上两种肿瘤均未见到淋巴结或肺转移。

    2.2.3 超微结构观察 鳞状细胞癌:胞核体积增大,形状不规则,核仁增大,异染色质数量增加,呈不规则小团块状,边集于核膜下,有发育程度不一的线粒体及一些粗面内质网,由于取材为分化幼稚的癌细胞,未见到明显的桥粒和张力微丝。

    平滑肌肉瘤:胞核体积增大,呈长梭形,胞浆内可见大量成束排列的肌丝(图2)。

    图2 平滑肌肉瘤超微结构见胞浆内肌丝 ×30000

    2.3 免疫组织化学染色

    兔抗人角蛋白和 鼠抗人肌动蛋白两种抗体阳性反应均位于肿瘤细胞浆内,呈黄褐色,弥漫状。4例鳞状细胞癌兔抗人角蛋白染色均为阳性,阳性率达100%,鼠抗人肌动蛋白染色阴性;28例平滑肌肉瘤鼠抗人肌动蛋白染色均为阳性,阳性率达100%,兔抗人角蛋白染色阴性。正常颌下腺导管细胞兔抗人角蛋白阳性或强阳性,肌上皮细胞和血管平滑肌及部分间充质细胞鼠抗人肌动蛋白阳性(图3)。
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    图3 免疫组织化学染色见鳞癌细胞及角化珠Keratin阳性 ×400

    3 讨 论

    3.1 颌下腺肿瘤的动物实验研究

    Steiner[1]于1942年首先用化学致癌的方法诱发产生了鳞癌和腺癌。此后,国外一些学者相继对SGT动物模型进行了研究[2~4]。由于所选动物、用药种类及方式的不同,诱发的SGT组织学类型也不相同,其中,主要是纤维肉瘤和鳞癌,其它肿瘤十分少见或在动物实验中不可能发生[3]。在SGT动物实验研究初期,人们所选用的动物种类多,化学致癌物剂量小,浓度低,实验周期长(8个月以上),且发瘤率低。本实验采用较大剂量的MCA橄榄油液(2 mg/0.2 ml)直接注入手术暴露的颌下腺腺体内,用药后3个月成功地诱发了SGT,6个月时发瘤率达100%,表明SD大鼠对MCA有良好的易感性,是建立SGT实验模型的理想动物。Steiner等分别用MCA药丸植入小鼠和大鼠的颌下腺内,结果证实MCA比其它化学致癌物在大、小鼠颌下腺内诱发出更多的肉瘤。Takeuchi等[2]用颌下腺导管内注入低浓度 MCA,分别于用药后 3个月和 4个月产生纤维肉瘤和鳞癌各 1例。本实验结果以诱发肉瘤为主,可见用MCA诱发大鼠颌下腺肉瘤有良好的重复性,故可作为研究颌下腺肉瘤的动物模型。除肉瘤外,本实验还有4例鳞状细胞癌发生,但未发现其它类型的良恶性肿瘤或多种肿瘤并存现象。
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    本实验表明,用MCA直接注入法诱发大鼠颌下腺肿瘤有以下特点:①肿瘤发生较早,在实验开始后第三个月即见肿瘤出现;②实验周期短,发瘤率高,到6个月时发瘤率高达100%;③肉瘤发生率高:④操作简单,适于大批量动物实验;⑤SD大鼠对MCA敏感,且自发性颌下腺肿瘤率低(本实验对照侧无一例发生肿瘤)。

    3.2 颌下腺肿瘤的组织学类型和超微结构

    人类颌下腺肿瘤以上皮性肿瘤多见,鳞癌和肉瘤均较少见[8]。复习文献,结合本实验结果,在动物实验中得出的结论正好与人类相反,其原因尚不清楚。本实验诱发鳞癌的组织形态学表现即在类似表皮样囊肿的周壁上出现大量癌巢,角化珠较多,支持Sumitomo等[3]的研究结果,但远离囊腔部位的癌细胞异型性明显,角化珠明显减少,显示分化较差。电镜观察未见到明显的桥粒连接和张力微丝,这可能是由于取标本时正好在外周分化较差处。平滑肌肉瘤细胞丰富,异型性明显,可见瘤巨细胞等与多数学者的研究结果类似。电镜下可见胞浆内有大量成束排列的肌丝,从而使光镜诊断得到进一步证实。
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    3.3 免疫组织化学在涎腺肿瘤诊断中的应用

    本实验选用了两种分别对鳞癌和平滑肌肉瘤诊断敏感性、特异性较高的抗体(兔抗人角蛋白、鼠抗人肌动蛋白),对实验性SD大鼠颌下腺鳞癌和平滑肌肉瘤进行标记。这两种抗体在人类涎腺肿瘤研究中应用较多,而应用于动物研究,国外报道较少[3],国内尚未见报道。本实验结果显示在正常 SD大鼠颌下腺内肌上皮细胞和导管上皮细胞分别为 鼠抗人肌动蛋白阳性和 兔抗人角蛋白阳性,平滑肌肉瘤标本100% 鼠抗人肌动蛋白阳性,其中少数表现为普遍阳性,大多数表现为部分细胞阳性,显示分化较差,证实了光镜下的诊断。

    3.4 大鼠颌下腺肿瘤的组织起源

    关于涎腺肿瘤的组织来源,人们采用电镜、免疫组化和免疫电镜等手段对其进行了大量研究[9,10]。目前,大量文献支持涎腺的鳞癌来源于导管上皮的学说,本实验也证实了这一学说。其它类型的肿瘤与肌上皮细胞有密切关系[9]。 Regezi和Batskis[10]提出:闰管储备细胞可分为导管细胞和肌上皮细胞,由于肌上皮细胞具有平滑肌细胞的特性,可以进一步分化为其它间叶性细胞,这种多向分化就形成了肿瘤细胞的复杂性。本实验诱发出较多的平滑肌肉瘤,而无纤维肉瘤,这在国内、外尚未见报道。经光镜、电镜和免疫组化研究证实为低分化的平滑肌肉瘤,其组织来源究竟是血管平滑肌、间充质多潜能分化干细胞或肌上皮细胞,尚有待进一步研究。
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    (本文经华西医科大学毛祖彝教授审阅指正,特此致谢)

    参考文献

    1 Steiner PE.Comparative pathology of induced tumors of the salivary glands. Arch Path,1942,34(4):613~624

    2 Takeuchi J, Miura K, Usizima H, et al. Histological changes in the submandibular glands of rats after intraductal injection of chemical carcinogens. Acta Path Jpn,1975,25(l):1~13

    3 Sumitomo S,Hashimura K,Mori M.Growth pattern of experimental squamous cell carcinoma in rat submandibular glands——an immunohistochemical evaluation. Eur J Cancer B Oral Oncol,1996,32B(2):97~105
, 百拇医药
    4 顾美君摘.32P诱发的涎腺肿瘤.国外医学口腔医学分册,1985,12(6):381

    5 Hashimoto J, Jayasinghe N,Kunikata M,et al.Immunoreactivity of calmodulin,S-100 protein alpha and beta subunits in rat submandibular glands. Arch Anat Cytol Path, 1992,40(1):79~87

    6 Tatemoto Y, Takai Y, Saka M,et al.Immunohistochemical detection of epidermal growth factor in submandibular gland tumor mice administered testosterone.Carcinogenesis,1985,6(1):1747~1753
, 百拇医药
    7 Takai Y,Murase N,Hosaka M,et al.Immunohistochemical localization of keratin in experimental carcinoma of the mouse submandibular gland.Virchow Arch B,1984,47(1):183~187

    8 郑麟蕃,吴奇光编著.口腔病理学.上海:上海科学技术出版社,1994:323

    9 王 洁,吴奇光,孙开华,等.涎腺多形性腺瘤中肌上皮细胞的免疫电镜研究.中华口腔医学杂志,1994,29(2):82~83

    10 朱 军综述.肌球蛋白及其在涎腺肿瘤发生中的作用.国外医学口腔医学分册,1994,21(6):342~344

    (1998-06-18收稿), 百拇医药