目的:本实验通过构建癌性恶病质动物模型,观察经β2受体激动剂福莫特罗干预后,癌性恶病质小鼠一般状态及去瘤体重、生化指标、血清细胞因子、骨骼肌中Myostatin蛋白、生存期的改变,初步探讨β2受体激动剂早期抗恶病质作用及可能机制。方法:选取健康雄性BALB/c小鼠82只随机分为5组,健康对照组(HC) :10只,生理盐水组(CC) :18只,甲羟孕酮组(MPA) :18只,预防用药组(PG):18只,福莫特罗组(FG):18只。将鼠结肠腺癌26(colon26)细胞株接种于CC组、MPA组、PG组、和FG组小鼠右腋窝皮下,构建癌性恶病质实验动物模型,HC组小鼠接种等量生理盐水,随机从各荷瘤组小鼠取出8只用于观察生存期。3-5天后各荷瘤小鼠皮下均可触及瘤结节,PG组开始腹腔注射福莫特罗(2mg·kg-1·d-1)。荷瘤第15天小鼠进入癌性恶病质阶段后,FG组开始腹腔注射福莫特罗(2mg·kg-1·d-1),CC组给予等量生理盐水腹腔注射,MPA组甲羟孕酮(120mg·kg-1·d-1)灌胃,连续给药1周后,处死全部研究药效小鼠并留取标本,其余用于观察生存期的小鼠继续给药,记录自然死亡时间。应用全自动生化分析仪测定各组营养代谢指标,放射免疫法测定血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的水平,普通光学显微镜下观察腓肠肌纤维萎缩情况,免疫组化方法测定小鼠腓肠肌中肌肉生长抑制素(Myostatin)蛋白的表达情况,观察比较这些指标在各组小鼠之间的差异。用SPSS13.0统计学软件进行数据处理,各组数据以均数±标准差(x±s)的形式表示,多组间均数差异性比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。结果:1动物模型:将colon26癌细胞接种于各组小鼠皮下,3-5天后各荷瘤组均可触及瘤结节,一般情况无明显变化。荷瘤15天,荷瘤小鼠出现皮毛粗糙、厌食、去瘤体重下降10%以上,即进入癌性恶病质状态。2一般状况及去瘤体重:试验初,各组小鼠体重无明显差异(Ρ>0.05)。荷瘤第15天CC组小鼠饮食量及一般状况恶化最明显,MPA组、PG组、FG组摄食量较CC组略多;MPA组、PG组、FG组较CC组的终末去瘤体重增加(P<0.05);PG组较MPA组、FG组能显著增加终末去瘤体重(P<0.05);FG组去瘤体重大于MPA组,但无统计学意义(Ρ>0.05)。3生化指标:各荷瘤组小鼠呈现不同程度的代谢紊乱。CC组小鼠血糖低于其余各组(Ρ<0.05);药物干预后:MPA组、PG组、FG组较CC组能提高血清中血糖含量,但无统计学意义(Ρ>0.05);MPA组血清中总胆固醇较CC组下降(Ρ<0.05);CC组小鼠血浆总蛋白水平较HC组小鼠无明显降低(P>0.05);各荷瘤组小鼠血浆总蛋白水平与HC组相比亦无明显差别(P>0.05)。4血清细胞因子:各组荷瘤小鼠血清TNF-α显著高于HC组(Ρ<0.05);药物干预后MPA组、PG组、FG组小鼠血清TNF-α较CC组显著降低(Ρ<0.05);PG组小鼠血清中TNF-α水平明显低于MPA组(Ρ<0.05);FG组小鼠血清TNF-α水平低于MPA组,无统计学意义(Ρ>0.05);PG组较FG组能明显降低血清TNF-α(Ρ<0.05)。各组荷瘤小鼠血清IGF-1水平明显低于HC组(Ρ<0.05);药物干预后MPA组、PG组、FG组小鼠血清IGF-1水平与CC组无明显差别(Ρ>0.05)。5小鼠腓肠肌湿重:各组荷瘤小鼠腓肠肌湿重较HC组有明显下降(Ρ<0.05);PG组、FG组小鼠腓肠肌湿重明显大于CC组、MPA组(Ρ<0.05);PG组小鼠腓肠肌湿重明显大于FG组(Ρ<0.05);MPA组小鼠腓肠肌湿重与CC组之间无明显差别(Ρ>0.05)。6普通光学显微镜下观察腓肠肌萎缩程度:各组荷瘤小鼠腓肠肌均有不同程度萎缩,横截面最大横径均小于HC组(Ρ<0.05),其中CC组最明显;药物干预后PG组、FG组小鼠腓肠肌纤维横截面最大横径明显大于CC组、MPA组(Ρ<0.05);PG组小鼠腓肠肌纤维横截面最大横径大于FG组,有显著差别(Ρ<0.05);CC组与MPA组比较无明显差别(Ρ>0.05)。7腓肠肌中Myostatin蛋白表达:各组荷瘤小鼠Myostatin蛋白表达水平均明显高于HC组(Ρ<0.05);药物干预后PG组、FG组小鼠腓肠肌中Myostatin蛋白表达量较CC组明显降低(Ρ<0.05);MPA组与CC组比较无明显差别(Ρ>0.05) ;PG组小鼠腓肠肌中Myostatin蛋白表达明显低于FG组(Ρ<0.05)。8各组生存期:治疗后MPA组、PG组、FG组生存时间较CC组明显延长(Ρ<0.05):CC组8只小鼠中位生存期为23.38天;MPA组8只小鼠中位生存期为26.13天;PG组8只小鼠中位生存期为26.25天;FG组8只小鼠中位生存期为28.50天。MPA组小鼠的生存时间与PG组无明显差别(Ρ>0.05);FG组较PG组能明显延长生存时间(Ρ<0.05)。结论:1本试验成功构建了癌性恶病质动物模型,癌细胞造成宿主动物进食减少、体重下降,骨骼肌消耗表现更为突出。为研究癌性恶病质中骨骼肌蛋白降解的机制及其早期防治提供了的实验基础。2癌性恶病质小鼠体内细胞因子水平发生改变:TNF-α是癌性恶病发生机制中一重要细胞因子;药物干预不能改变血清IGF-1水平。3甲羟孕酮可增加恶病质小鼠终末去瘤体重,降低血清TNF-α水平,调节代谢,但对于骨骼肌的增重作用不明显。4β2受体激动剂福莫特罗可以抑制骨骼肌蛋白的降解而发挥抗恶病质作用;对调节代谢无效。应用该药还能减缓腓肠肌重量的下降,从而增加去瘤体重,与甲羟孕酮机制不同。5癌性恶病质骨骼肌分泌的Myostatin对泛素相关基因有上调的作用,最终通过泛素蛋白酶途径降解骨骼肌蛋白,通过研究β2受体激动剂对Myostatin表达的调控,可以使逆转恶病质发生在更早阶段,达到预防的目的。6醋酸甲羟孕酮和福莫特罗均能够延长恶病质小鼠的生存期;但预防性应用β2受体激动剂延长恶病质小鼠生存时间的优势较弱。