母鼠輕度碘過量和邊緣性碘缺乏及補碘干預對后代神經(jīng)智力發(fā)育和認知功能的影響.pdf

1、前言:
　　 碘是合成甲狀腺激素所必須的微量元素。哺乳類動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育需要足夠的甲狀腺激素供應。妊娠期間碘缺乏能夠?qū)е履阁w甲狀腺激素的不足，從而導致后代神經(jīng)智力發(fā)育和認知功能的損傷。碘攝入量和甲狀腺疾病患病率之間呈U型曲線，碘攝入量過多或過少都會引起甲狀腺疾病患病率的升高。胎兒，兒童和妊娠婦女對碘是非常敏感的。中國醫(yī)科大學內(nèi)分泌研究所曾經(jīng)在1999～2004年進行的碘與甲狀腺疾病的流行病學調(diào)查時發(fā)現(xiàn)母體輕度碘過量（三倍高

2、碘）能夠增加后代亞臨床甲減的風險。目前關于碘缺乏所致甲減對后代神經(jīng)智力發(fā)育的動物實驗研究已有很多，然而高碘尤其是輕度碘過量是否能夠引起后代智力改變的基礎研究相對較少。鑒于上述研究現(xiàn)狀，本實驗模擬流行病學的碘營養(yǎng)狀態(tài)復制出輕度碘過量的大鼠動物模型后，繁殖第一代仔鼠，以正常碘攝入及低碘攝入組的后代作為對照，來探討母體輕度碘過量對后代神經(jīng)智力發(fā)育的影響及其機制。
　　 方法:
　　 選擇60只80～120g的Wistar雌鼠，

3、隨機分為低碘組(LI)、對照組(M)、3倍高碘組(3HI)。三組均給予低碘飼料(60μg/kg)，低碘組給予去離子水喂養(yǎng)，正常對照組及三倍高碘組分別給予含碘140μg/L和480μg/L的碘水，使其每日攝碘量分別為1.2μg、5-6μg、15-16μg。各組大鼠喂養(yǎng)三個月后合籠妊娠，喂養(yǎng)時間直至仔鼠斷乳（產(chǎn)后21天），仔鼠斷乳后均恢復正常飲食。妊娠前收集大鼠24h尿液進行尿碘檢測，各組均處死6只大鼠留取血清、甲狀腺，待測甲狀腺功能、甲狀

4、腺組織碘含量及觀察甲狀腺形態(tài)學。其余雌鼠與正常雄鼠合籠交配，雌∶雄=2∶1，當次日晨發(fā)現(xiàn)雌鼠陰道栓或陰道涂片鏡下發(fā)現(xiàn)精子記為妊娠0天(G0)。G17天時，每組各取6只孕鼠眶后采血留取血清待測甲狀腺功能。分娩當天記為PN0。在PN7和PN45應用免疫組化或Western blot進行c-Fos、c-Jun、BDNF、NSP-A的半定量分析;Nissel染色法在光學顯微鏡下觀察大腦皮質(zhì)和海馬形態(tài)學改變。PN40～PN44應用水迷宮實驗檢測仔

5、鼠學習記憶能力。
　　 結(jié)果:
　　 1、尿碘及組織碘水平
　　 Wistar大鼠的尿碘水平與碘攝入量是平行的。尿碘及組織碘的水平均隨著碘攝入量而逐漸增加。LI、NI、3HI的尿碘濃度分別是37.48±25.89μg/L、184.90±23.27μg/L、567.93±69.84μg/L。組織碘水平分別是77.78±33.19μg/L、506.05±39.62μg/L、718.20±33.19μg/L。
　

6、　 2、母鼠及仔鼠的甲狀腺激素水平
　　 母鼠:在妊娠前，LI表現(xiàn)為TT4及FT4水平明顯低于NI組，血清TSH水平明顯高于NI組（P＜0.05），符合臨床甲減的激素血清學改變;與NI相比，3HI組的TT4水平及FT4水平明顯升高(P＜0.05)，而TSH無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。在G17時，LI組仍然處于明顯的甲減狀態(tài);3HI組TT4水平仍然較NI明顯升高（P＜0.05），而TSH及FT4水平與NI組孕鼠相比均無明顯區(qū)別

7、（P＞0.05）。
　　 仔鼠:在PN7和PN45，LI組仔鼠的TT4及FT4水平明顯低于NI組（P＜0.05），血清TSH水平明顯高于NI組(P＜0.05);與NI組仔鼠相比，3HI組7日齡仔鼠的TSH水平明顯升高(P＜0.05),TT4及FT4水平?jīng)]有明顯差異(P＞0.05)。45日齡3HI組仔鼠血清TSH、TT4、及FT4水平與正常對照組相比均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。
　　 3、Morris水迷宮行為測定指標

8、分析
　　 隨著訓練時間延長，各組仔鼠逃避潛伏期均逐漸下降，但LI組的逃避潛伏期在整個訓練過程中都明顯長于NI組和3HI組，提示LI組仔鼠在空間學習及記憶力方面明顯下降。在五天的訓練過程中，3HI組的逃避潛伏期較NI組延長，并且在第三天時具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，但是在訓練的第四天和第五天逐漸恢復正常，與NI組相比無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。
　　 4、各組仔鼠皮質(zhì)及海馬病理形態(tài)學變化
　　 Nissel

9、染色光鏡結(jié)果顯示:PN7，NI和3HI組仔鼠軀體感覺皮質(zhì)各層神經(jīng)細胞排列致密整齊，Ⅳ層見典型的桶狀結(jié)構(gòu)，Ⅴ層見大的錐體細胞，各細胞層間界限清晰;而LI組軀體感覺皮質(zhì)則無這些典型的表現(xiàn)，Ⅳ層也未見典型的桶狀結(jié)構(gòu)，細胞層間界限不清晰。皮層厚度測量顯示三組相比均無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，而在PN45時LI組皮層厚度較NI組明顯變薄（P＜0.05），而3HI組與NI組相比無明顯差異（P＞0.05）。對海馬CA1區(qū)椎體細胞層的觀察顯示，N

10、I組和3HI組仔鼠海馬CA1區(qū)錐體細胞層界限都很清晰，而LI組海馬CA1區(qū)神經(jīng)元層間界限模糊。PN7和PN45時，與NI組相比，LI組仔鼠海馬錐體層(py)明顯增厚，輻射層(ra)明顯變薄(P＜0.05)，而3HI組的py層和ra層厚度與NI組相比均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。
　　 5、各組仔鼠海馬c-Fos、c-Jun、BDNF、NSP-A表達量的變化
　　 免疫組化染色發(fā)現(xiàn):7日齡及45日齡LI組仔鼠c-Fos和

11、c-Jun的表達量均明顯低于NI組(P＜0.05)，而3HI組仔鼠在PN7和PN45與NI組相比均無明顯區(qū)別(P＞0.05)。Western blotting結(jié)果顯示:PN7，LI組和3HI組BDNF水平均明顯低于NI組，分別是NI組的58.84％(P＜0.01)和83.5％(P＜0.05);PN45，與NI組相比，LI組和3HI組BDNF的水平也明顯降低，分別是NI組的59.78％(P＜0.01)和88.8％(P＜0.05)。PN7，

12、LI組和3HI組仔鼠的NSP-A水平明顯高于NI組，分別是NI組的136.7％(P＜0.01)和117.0％(P＜0.05);PN45，LI組仔鼠的NSP-A表達仍然高于NI組，是對照組的123.6％(P＜0.01)，而3HI組的NSP-A水平和NI組相比沒有明顯差異（P＞0.05）。
　　 結(jié)論:
　　 1、母體輕度碘過量導致了仔鼠海馬組織中與學習記憶相關蛋白BDNF的下降和NSP-A的增高，這可能影響仔鼠大腦的神經(jīng)發(fā)