不同補碘劑量對碘缺乏大鼠的甲狀腺復(fù)原的影響.pdf

1、目的：甲狀腺細胞可以產(chǎn)生大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),ROS是合成甲狀腺激素的必需物質(zhì)。但當(dāng)ROS產(chǎn)生過多時,就會產(chǎn)生毒性,對細胞結(jié)構(gòu)和大分子物質(zhì)造成損傷。研究發(fā)現(xiàn)給碘缺乏的實驗動物補碘會產(chǎn)生毒性作用,碘誘導(dǎo)甲狀腺復(fù)原的大鼠的甲狀腺中氧化應(yīng)激顯著增強,導(dǎo)致甲狀腺細胞破壞和炎癥反應(yīng)。甲狀腺中存在多種抗氧化劑,包括超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物、過氧化物氧化還原蛋白(peroxired

2、oxins,PRDXs)、硫氧化蛋白還原酶(thioredoxin reductase,TrxR)和維生素E(VE)等,VE作為抗氧化劑可以清除自由基,中斷脂質(zhì)過氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),VE對甲狀腺細胞的細胞膜有很強的保護作用,正常大鼠甲狀腺和肝臟中VE的濃度相同,而碘缺乏大鼠甲狀腺中VE濃度是肝臟中的兩倍,這些提示當(dāng)甲狀腺中氧化應(yīng)激增強后VE的表達量顯著增加。
　　 本研究中采用VE來拮抗小劑量碘誘導(dǎo)的甲狀腺損傷。通過研究缺碘甲腫和碘

3、誘導(dǎo)甲腫復(fù)原大鼠的氧化應(yīng)激、抗氧化劑表達以及超微結(jié)構(gòu)改變,來檢測VE對碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性的潛在保護作用,以及最佳補充VE劑量。
　　 方法：選擇4周齡雌性Wistar大鼠,隨機分為對照組(Control)、缺碘組(LI)、缺碘2倍補碘組(LI-2I)、缺碘補碘補VE組(LI-2I+25VE/50VE/100VE)。Control組飲含碘194μg/L碘水,食低碘飼料;LI組飲去離子水,食低碘飼料12周,進行低碘甲腫造模;LI

4、-2I組在低碘甲腫造模成功后給予飲含碘470.7μg/L碘水,食低碘飼料;LI-2I+-25VE/50VE/100VE組在低碘甲腫造模成功后給予飲含碘470.7gg/L碘水,食含25倍/50倍/100倍VE的低碘飼料,于補碘4周時麻醉處死各組動物。留取大鼠甲狀腺組織,HE染色觀察形態(tài)學(xué)變化,透射電鏡觀察甲狀腺細胞超微結(jié)構(gòu),免疫組化染色觀察4-羥基壬烯醛(4-HNE)、8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)、過氧化物氧化還原蛋白(PRDX5)、

5、硫氧還蛋白還原酶-1(TrxR-1)、CD68(單核細胞和巨噬細胞浸潤的標(biāo)記物)表達變化。
　　 應(yīng)用SPSS17.0軟件處理和分析數(shù)據(jù)。參數(shù)計量資料:以mcan±SD表示,兩組比較采用獨立樣本t檢驗,方差齊同的多組比較采用單因素方差分析(ANOVA),方差不齊時使用非參數(shù)檢驗。
　　 結(jié)果：
　　 1、低碘組甲狀腺存在超微結(jié)構(gòu)損傷,缺碘2倍補碘組甲狀腺超微結(jié)構(gòu)損傷較低碘組加重,缺碘2倍補碘補VE組甲狀腺超微結(jié)構(gòu)

6、損傷較單純2倍補碘組明顯減輕,50倍VE組超微結(jié)構(gòu)損傷最輕。
　　 2、與對照組比,缺碘2倍補碘組中脂質(zhì)過氧損傷指標(biāo)4-HNE表達量顯著增加(P＜0.05);缺碘補碘25倍和50倍補充VE組中4-HNE表達量明顯下降(P＜0.05),而缺碘補碘100倍補VE組中4-HNE表達量與單純2倍補碘組沒有差異;與對照組比缺碘2倍補碘組中脂質(zhì)過氧損傷指標(biāo)8-OHdG表達量顯著增加(P＜0.05)；缺碘補碘補充VE組中8-OHdG表達量明顯

7、下降(P＜0.05)。
　　 3、與對照組比,缺碘2倍補碘組中抗氧化酶TrxR-1表達量顯著下降(P＜0.05),缺碘補碘補VE組中TrxR-1的表達量較單純補碘組明顯增多(P＜0.05)。
　　 4、與對照組比,缺碘2倍補碘組和低碘組中PRDX5的表達量明顯增高(P＜0.05),后者增高程度高于前者,缺碘后補碘補VE組中PRDX5的表達量較單純補碘組明顯下降(P＜0.05),50倍VE組PRDX5下降最明顯。
　

8、　 5、與對照組比,低碘組和缺碘2倍補碘組中CD68染色陽性的細胞數(shù)量明顯增多(P＜0.05),缺碘2倍補碘組增加更為明顯,缺碘補碘補VE組中CD68染色陽性的細胞數(shù)量較單純補碘組明顯減少(P＜0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 1、長期給予2倍補碘,可以誘導(dǎo)缺碘甲狀腺復(fù)原,導(dǎo)致碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性。
　　 2、強烈的氧化應(yīng)激可能對碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性起到重要作用。
　　 3、50倍VE可能是拮抗碘誘

9、導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性的最佳劑量。
　　 目的：甲狀腺是自由基產(chǎn)生和清除十分活躍的器官,正常情況下甲狀腺組織中H2O2的產(chǎn)生和清除處于動態(tài)平衡,但是如果甲狀腺內(nèi)氧化應(yīng)激過強,超過生理劑量的H2O2和其它活性氧族(ROS)引起的氧化應(yīng)激就會影響甲狀腺細胞正常生理功能。研究發(fā)現(xiàn)給碘缺乏的動物補碘后,甲狀腺中氧化應(yīng)激增強,對甲狀腺產(chǎn)生毒性作用,補碘并不能完全逆轉(zhuǎn)甲狀腺缺碘時的形態(tài)學(xué)改變,補碘后甲狀腺相對重量未恢復(fù)正常,甲狀腺由于缺碘造成的

10、超微結(jié)構(gòu)損傷在補碘后不但沒有減輕,反而隨著補碘劑量的增加而加重。有研究發(fā)現(xiàn)缺碘大鼠補碘同時給予補充抗氧化劑--硒或維生素E(VE),可以部分拮抗碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性。TSH受體(TSHR)主要調(diào)節(jié)甲狀腺的分化和功能,下游調(diào)控元件拮抗劑調(diào)節(jié)子(downstream regulatoryelement antagonistic modulator,DREAM)可以調(diào)節(jié)TSHR活性,過表達DREAM的轉(zhuǎn)基因鼠的甲狀腺顯著腫大。
　　

11、 本課題擬建立Wistar大鼠缺碘甲狀腺腫模型,模擬前期流行病學(xué)研究中人群的碘營養(yǎng)狀態(tài),給予缺碘大鼠1倍、3倍和6倍補碘,并且在補碘同時給予補充硒或VE,觀察不同劑量補碘同時加/不加抗氧化劑對缺碘甲狀腺復(fù)原的影響,并對兩種抗氧化劑的效果進行比較,探求一條更為合理的補碘方案,為防止碘缺乏病提供新思路;同時對甲狀腺形態(tài)學(xué)未能完全復(fù)原的機制進行探討。
　　 方法：
　　 4周齡雌性Wistar大鼠,隨機分為對照組(Contro

12、l)、缺碘組(LI)、缺碘補碘組(LI-1I/3I/6I)、缺碘補碘5倍補Se組(LI-1I/3I/6I+5Se)、缺碘補碘50倍補VE組(LI-1I/3I/6I+50VE)、缺碘1倍補碘補L-T4組(LI-1I+T4)和缺碘補L-T4組(LI-T4)。Control組飲含碘194μg/L碘水,食低碘飼料;LI組飲去離子水,食低碘飼料16周,進行低碘甲腫造模;LI-1I/3I/6I組在低碘甲腫造模成功后給予飲含碘194μg/L、748μ

13、g/L、1578μg/L碘水,食低碘飼料;LI-1I/3I/6I+5Se組在低碘甲腫造模成功后分別給予飲含碘194μg/L、748μg/L、1578μg/L,含硒940μg/L的水,食低碘飼料,LI-II/31/6I+50VE組在低碘甲腫造模成功后給予飲含碘194μg/L、748μg/L、1578μg/L的水,食含50倍VE的低碘飼料,LI-1I+T4組在低碘甲腫造模成功后給予飲含碘194μg/L的水,每日皮下注射L-T4(1.0μg/

14、100g體重),LI-T4組在低碘甲腫造模成功后給予每日皮下注射L-T4(1.0μg/100g體重),食低碘飼料。分別于補碘1周和10周時麻醉處死各組動物。稱量大鼠體重和甲狀腺重量,觀察甲狀腺相對重量變化;電感耦合等離子體質(zhì)譜儀檢測血清硒水平;留取大鼠甲狀腺組織HE染色觀察形態(tài)學(xué)變化;透射電鏡觀察甲狀腺細胞超微結(jié)構(gòu):免疫組化染色觀察4-羥基壬烯醛(4-HNE)、8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)和CD68表達變化;Western blot

15、檢測過氧化物氧化還原蛋白5(PRDX5)、硫氧化蛋白還原酶-1(TrxR-1)、DREAM、PCNA;組織勻漿檢測谷胱甘肽過氧化物(Gpx)活性。
　　 應(yīng)用SPSS17.0軟件處理和分析數(shù)據(jù)。參數(shù)計量資料:以mean±SD表示,兩組比較采用獨立樣本t檢驗,方差齊同的多組比較采用單因素方差分析(ANOVA),方差不齊時使用非參數(shù)檢驗。
　　 結(jié)果：
　　 1、補硒后,各補碘補硒組大鼠血硒濃度明顯升高,在補硒各時點

16、均顯著高于相應(yīng)補碘組及對照組(P＜0.05)。
　　 2、與對照組和缺碘組比單純補碘組中各時點4-HNE和8-OHdG表達量均顯著增加(P＜0.05);補碘10周時,補碘補硒組和補碘補VE組中4-HNE和8-OHdG的表達量均較單純補碘組明顯下降(P＜0.05),補碘1周時,補碘補VE組中4-HNE的表達量少于補碘補硒組。
　　 3、補碘10周時,與對照組比,缺碘補碘組中抗氧化酶TrxR-1表達量顯著下降(P＜0.05)

17、,補碘補硒組和補碘補VE組中TrxR-1的表達量較單純補碘組明顯增多(P＜0.05);與對照組比,缺碘補碘組和缺碘組中各時點PRDX5的表達量明顯增高(P＜0.05),后者增高程度高于前者,補碘10周時,補碘補硒組和補碘補VE組中PRDX5的表達量較單純補碘組明顯下降(P＜0.05);補碘10周時,各補硒組甲狀腺中Gpx的活性顯著高于單純補碘組(P＜0.05)。
　　 4、與對照組比,低碘組和缺碘補碘組中CD68染色陽性的細胞數(shù)

18、量明顯增多(P＜0.05),缺碘補碘補硒組和缺碘補碘補VE組中,各時點CD68染色陽性的細胞數(shù)量較單純補碘組明顯減少(P＜0.05)。
　　 5、補碘1周和10周時,單純補碘組、補碘補硒組和補碘補VE組以及缺碘1倍補碘補T4和缺碘補T4組中甲狀腺相對重量均較缺碘組顯著下降(P＜0.05),補碘第1周甲狀腺相對重量快速下降,兩個補T4組的甲狀腺相對重量下降速度最快,之后甲狀腺相對重量下降速度比較緩慢,10周,各復(fù)原組中甲狀腺相對重

19、量無差異,但都高于對照組。
　　 6、低碘組甲狀腺存在超微結(jié)構(gòu)損傷,缺碘補碘組甲狀腺超微結(jié)構(gòu)損傷較低碘組加重,并且隨著補碘劑量的增加而加重,補碘10周時的損傷程度重于補碘1周;補碘補硒組和補碘補VE組以及缺碘1倍補碘補T4和缺碘補T4組中甲狀腺超微結(jié)構(gòu)損傷較單純補碘組明顯減輕。
　　 7、補碘1周時,各甲狀腺復(fù)原組中DREAM的表達量顯著低于缺碘組,但高于對照組組:補碘10周時,DREAM的表達量下降更為明顯,與對照組比

20、差別不顯著。
　　 8、補碘1周和10周時,缺碘組中PCNA的表達量明顯高于對照組(P＜0.05),各個甲腫復(fù)原組中PCNA的表達量較低碘組明顯下降,與補碘1周時比,補碘10周時PCNA的表達量進一步下降,但仍然高于對照組。
　　 結(jié)論：
　　 1、1倍、3倍和6倍補碘可以導(dǎo)致缺碘甲狀腺發(fā)生碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性,其強度隨補碘劑量的增加而增加。
　　 2、5倍硒或50倍VE通過增加甲狀腺中抗氧化酶的表達或

21、活性來部分拮抗碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性,從而減輕炎癥反應(yīng),促進甲狀腺復(fù)原。
　　 3、VE可以在早期拮抗補碘引起的脂質(zhì)過氧化損傷,長期補充硒或VE對碘誘導(dǎo)的甲狀腺細胞毒性的拮抗作用沒有顯著差異。
　　 4、缺碘補碘同時補充5倍硒或50倍VE與甲狀腺重量和相對重量的恢復(fù)無關(guān)。
　　 5、雖然DREAM蛋白表達增多可以導(dǎo)致甲狀腺腫大,但是補碘后甲狀腺未能恢復(fù)到正常狀態(tài)不是通過DREAM蛋白通路介導(dǎo)的。
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