基于拟胚体面积的体外胚胎毒性模型的建立和验证

目的 利用小鼠胚胎干细胞,以拟胚体面积为分化抑制终点,构建体外胚胎毒性模型.方法 模型建立:分别用训练集10个化合物青霉素G、异烟肼、5-氟尿嘧啶、羟基脲、阿司匹林、氟康唑、地塞米松、丙戊酸钠、洛伐他汀、苯海拉明处理小鼠胚胎干细胞ES-D3和小鼠胚胎成纤维细胞NIH/3T3 5 d,用细胞活力检测试剂盒检测细胞活性,得到相应的半数抑制浓度(IC50 3T3、IC50 D3);同时用10种化合物处理ES-D3细胞,用悬浮-悬滴培养的途径制备拟胚体,于第5天对拟胚体进行拍照,用Image J软件测量拟胚体的横截面积,并计算半数抑制细胞分化的浓度(ID50).根据得到的IC50 3T3、IC50 D3、ID50,用Python软件采用线性判别分析(LDA)拟合得到线性二分类判别式.模型验证:以上述同样的方法测定测试集3个化合物维生素C、布洛芬、顺铂的IC50 3T3、IC50 D3、ID50,将其代入得到的判别式,并预测化合物的胚胎毒性.结果 通过训练集 10个化合物拟合出线性预测判别式为:判别值=21.55092658×1g IC50 3T3-7.600241 83×1g IC50 D3-14.007571 16×1g ID50+6.675 517 2,判别值＜0,归为无胚胎毒性;判别值≥0,归为胚胎毒性.将测试集化合物的IC50 3T3、IC50 D3、ID50代入判别式,得到维生素C判别值＜0,为无胚胎毒性药物;顺铂和布洛芬判别值＞0,为胚胎毒性药物,均与文献中体内试验结果一致,预测正确.结论 基于拟胚体面积成功建立体外胚胎毒性模型.