N-亚硝基-N-甲基脲 N-Nitroso-N-methylurea

　　N-Nitroso-N-methylurea (NMU;MNU;NMH) 是一种有效的致癌剂，诱变剂和致畸剂。N-Nitroso-N-methylurea 是一种直接作用的烷基化剂，与 DNA 相互作用。N-Nitroso-N-methylurea 靶向多种动物器官，以引起各种癌症和/或变性疾病。N-Nitroso-N-methylurea 也是一种重氮甲烷合成中的前体物质。

 

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　　生物活性

 

　　体外研究

 

　　N-Nitroso-N-methylurea (NMU) (5 μM) 处理可增加人类恶性角质形成细胞中的细胞 NF-κB 活性。N-Nitroso-N-methylurea 还会增加 I-κBα 磷酸化的量[5]。

 

　　注意：

 

　　请勿仅参考一篇文章来确定实验条件。建议在正式实验前，通过预实验确定最佳实验条件 (动物品系、年龄、剂量、频率及周期、检测时间及指标等)。

 

　　N-Nitroso-N-methylurea 可用于动物模型构建大鼠肿瘤模型。

 

　　给50日龄大鼠静脉注射 N-Nitroso-N-methylurea（NMU），可诱发乳腺癌，BUF/N 组大鼠、Sprague-Dawley 组大鼠和 F344组 雌性大鼠的发生率分别为 89%、73% 和 89%。潜伏期分别为77天、86 天和 94 天。NMU 诱发的原发性肿瘤和移植性肿瘤的倍增时间与7天相似。恶病质在第一个肿瘤出现后第五周出现。当肿瘤大于 15g 时，通常会观察到高钙血症[1]。

 

　　N-Methyl-N-nitrosourea (MNU) 可用于构建动物胃癌和乳腺癌模型[6][7]。

 

　　体内研究

 

　　1. 诱导胃癌模型[6]

 

　　致病原理

 

　　N-Methyl-N-nitrosourea (MNU) N-Methyl-N-nitrosourea (MNU) 是一种直接作用的烷化剂，可与 DNA 相互作用。突变的积累可能会增加靶器官的癌症风险，或在过度的 DNA 损伤无法修复时导致易感组织或细胞死亡。MNU 靶向多种动物的各种器官[2]。

 

　　具体造模方法

 

　　大鼠：Wistar 白化病大鼠 • 雄性 • 5-6 周龄; 110-140 g

 

　　给药方式：100 mg/kg • 灌胃 • 每周 3 次，共 16 周

 

　　Note

 

　　（1）溶于柠檬酸盐缓冲液和5%生理盐水中，每周三次，经胃肠道给药，持续16周。

 

　　（2）通过检测血清胃泌素水平、TBARS和谷胱甘肽等特异性生化指标来识别癌症诱导水平，并在8周和16周的两个时间段进行组织病理学分析。

 

　　造模成功指标

 

　　个体表型变化：体重、饮水量和饲料摄入量显著下降。

 

　　分子变化：平均血清胃泌素水平升高，脂质过氧化水平升高，胃组织还原型谷胱甘肽水平降低。

 

　　组织变化：在 MNU 诱导 16 周后，非腺胃上皮细胞肥大，伴有空泡和角化过度，但 MNU 诱导 8 周时空泡和角化过度未见明显。

 

　　2. 诱导乳腺癌模型[7]

 

　　致病原理

 

　　DNA损伤：MNU进入人体后，可被代谢激活，形成活性亚硝基化合物。这些化合物与DNA分子发生反应，导致DNA链断裂或碱基修饰，尤其是烷基化，例如O6-甲基鸟嘌呤。如果此类损伤未能得到修复，则可能导致细胞分裂过程中的基因突变。

 

　　基因突变：由于上述DNA损伤未能得到有效修复，细胞在复制DNA时可能会出现错误，从而导致基因突变。这些突变会影响细胞周期调控、凋亡信号通路和DNA修复机制等关键过程，从而促进肿瘤的发生和发展。

 

　　细胞增殖失控：MNU诱导的基因突变可激活致癌基因或失活抑癌基因，从而破坏正常的细胞生长调控机制。这导致细胞失去对外界生长抑制信号的响应，从而导致异常增殖。

 

　　形成促炎环境：研究表明，MNU 还可能通过改变局部微环境（例如增加炎症因子的表达）来促进肿瘤发展。慢性炎症状态被认为是肿瘤发展的重要因素，因为它可以促进血管生成、上皮-间质转化 (EMT) 以及其他有利于癌症进展的过程。

 

　　造模成功指标

 

　　大鼠：Wistar 白化病大鼠 • 雌性 • 35 天龄 • 110-140 g

 

　　Administration: 50 mg/kg • 腹腔注射 • 第 50、65、80 天龄注射，共 3 次。

 

　　造模成功指标

 

　　分子变化：细胞周期蛋白 D1 表达增加，p21Cip1 过表达。

 

　　组织变化：出现乳腺肿瘤，且肿瘤平均体积增加。

 

　　参考文献

 

　　[1]. Gullino PM, et al. N-nitrosomethylurea as mammary gland carcinogen in rats. J Natl Cancer Inst. 1975 Feb;54(2):401-14.

 

　　[2]. Tsubura A, et al. Review: Animal models of N-Methyl-N-nitrosourea-induced mammary cancer and retinal degeneration with special emphasis on therapeutic trials. In Vivo. 2011 Jan-Feb;25(1):11-22.

 

　　[3]. Johnson EM, et al. Effects of N-nitroso-N-methylurea on enzymatic ontogeny associated with teratogenesis. Teratology. 1968 May;1(2):179-91.

 

　　[4]. Silvia Garbarino, et al. One-pot synthesis of α-haloketones employing a membrane-based semibatch diazomethane generator. Journal of Flow Chemistry volume 6, pages211-217(2016).

 

　　[5]. Moon KY. N-nitroso-N-methylurea and N-nitroso-N-ethylurea induce upregulation of cellular NF-kappa B activity through protein kinase C-dependent pathway in human malignant keratinocytes. Arch Pharm Res. 2010 Jan;33(1):133-9.

 

　　[6]. Mansingh DP, et al. Palliative Role of Aqueous Ginger Extract on N-Nitroso-N-Methylurea-Induced Gastric Cancer. Nutr Cancer. 2020;72(1):157-169.

 

　　[7]. Ashrafi M, et al. Effect of Crocin on Cell Cycle Regulators in N-Nitroso-N-Methylurea-Induced Breast Cancer in Rats. DNA Cell Biol. 2015 Nov;34(11):684-91