高碘對仔鼠腦髓鞘發(fā)育的影響及硒干預(yù)的研究.pdf

1、近年來研究發(fā)現(xiàn)，機體攝入過量碘可引起高碘性甲狀腺腫，還可能因其胚胎毒性而影響子代導致腦發(fā)育障礙。微量營養(yǎng)素硒以硒半胱氨酸的形式存在于許多蛋白以及酶中，是碘及甲狀腺激素代謝相關(guān)脫碘酶的重要組成部分，有研究認為硒可通過影響甲狀腺素合成影響神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，但有關(guān)硒、碘與腦發(fā)育的研究多為硒與低碘導致的腦發(fā)育障礙方面的資料，有關(guān)硒對高碘導致的腦發(fā)育障礙的干預(yù)作用的研究，國內(nèi)外未見報道。本研究在成功復制BABL/C小鼠高碘動物模型的基礎(chǔ)上，首先觀察了

2、補硒對高碘親代鼠甲狀腺激素和肝臟含硒酶的影響；然后觀察了不同劑量硒對高碘子代鼠甲狀腺激素水平的影響，進行了腦組織形態(tài)學及髓鞘超微結(jié)構(gòu)的研究，最后應(yīng)用RT-PCR、Western-blot檢測了MBPmRNA及蛋白、TRβ1mRNA、GoαmRNA的表達，從髓鞘蛋白相關(guān)基因、甲狀腺激素受體、信號傳導幾個方面深入探討了硒對高碘仔鼠腦髓鞘發(fā)育影響的分子機制，為進一步深入研究高碘危害及硒干預(yù)提供依據(jù)?，F(xiàn)將結(jié)果報告如下： 第一部分:高碘親

3、代鼠模型的復制及硒干預(yù)的初步研究 目的:復制高碘動物模型，觀察硒對高碘親代鼠甲狀腺激素的影響，初步探討硒干預(yù)的作用，為下一步實驗提供依據(jù)。 方法:將40只雌性BABL/C小鼠按體重隨機分為5組：正常對照組、高碘1組(3000μg/LI)、高碘1+Se組(3000μg/LI+1mg/LSe)、高碘2組(5000μg/L)以及高碘2+Se組(5000μg/L+1mg/LSe)，分別喂飼高碘水或高碘+硒水以及正常鼠飼料。4個月

4、后，取血、尿及肝臟測定相關(guān)指標。 結(jié)果:3000μg/L和5000μg/L高碘組小鼠都出現(xiàn)了彌漫膠質(zhì)性甲狀腺腫；尿碘水平顯著高于正常對照組，并隨著劑量升高，尿碘水平升高；與正常組相比，高碘組的血清TT4水平顯著升高，而血清TT3水平顯著降低，兩高碘組之間無顯著性差異；高碘可顯著降低肝硒水平、GSH-Px及1型脫碘酶(D1)活性，與高碘對照組相比，補硒組能升高肝臟硒水平及GSH-Px、脫碘酶活性，其中高碘1(3000μg/L)補S

5、e組顯著高于高碘1組，而高碘2(5000μg/L)補Se組雖然有升高的趨勢，但與高碘2組間無顯著性差異。 結(jié)論:BALB/C小鼠高碘動物模型的復制是成功的；3000μg/L的高碘攝入即可引起B(yǎng)ALB/C小鼠高碘甲狀腺腫；硒營養(yǎng)缺乏或相對缺乏所造成的含硒酶活性下降是高碘甲腫形成的主要原因。補硒可拮抗高碘導致的含硒酶活性的降低，從而發(fā)揮硒對高碘甲腫的干預(yù)作用，但適宜硒劑量有待下一步探討。 第二部分:不同劑量硒對高碘仔鼠甲狀腺

6、激素的影響 目的:觀察不同劑量硒對高碘仔鼠甲狀腺激素水平的影響，為進一步探討硒對高碘腦髓鞘發(fā)育的影響機制提供依據(jù)。 方法:將225只BALB/C小鼠(雌雄2：1)按體重隨機分為5組：正常對照組、高碘組(3000μg/L)、高碘+Se1組(3000μg/L+0.5mg/LSe)，高碘+Se2組(3000μg/L+1mg/LSe)，高碘+Se3組(3000μg/L+2mg/LSe)，分別喂飼高碘水或高碘+硒水以及正常鼠飼料。

7、各組親代鼠飼養(yǎng)4個月后雌雄按2：1交配，取孕19.5天親代鼠血、肝臟，1、14、28天仔鼠血及腦組織測定甲狀腺激素、GSH-Px、脫碘酶活性等相關(guān)指標。 結(jié)果:高碘組的親代鼠尿碘水平及TT4顯著高于正常對照組，TT3顯著低于正常對照組。與正常對照組比較，高碘組親代肝硒水平顯著下降，含硒酶GSH-Px和D1活性下降。補硒組較高碘組親代肝硒水平顯著上升，含硒酶GSH-Px和D1活性升高，0.5mg/L硒組差異具有顯著性，而1.0mg

8、/L的硒除了能增加親代肝硒儲備外，并不能進一步升高含硒酶活性，2.0mg/L的硒在各項指標上與其它硒劑量組均無明顯差異。與正常對照組相比，14天高碘組仔鼠血清TT4水平顯著降低，TT3有下降的趨勢但無顯著性差異；28天各組血清TT4、TT3無顯著性差異；高碘組仔鼠腦組織T4、T3水平顯著降低，其中以14天T4、T3含量的下降最為明顯，下降了44％，T3下降了21％；補硒組較高碘組血清和腦組織TT4、TT3都有一定程度上的升高，0.5mg

9、/L補硒組的升高有顯著性差異。高碘仔鼠腦組織較正常對照組2型脫碘酶(D2)活性及mRNA表達升高，其中以14天D2活性及mRNA表達的升高最為明顯，分別升高了61％、60％；補硒組較高碘組D2活性及mRNA表達下降，14天差異有顯著性，各補硒組之間無顯著性差異。 結(jié)論:高碘和/或高甲狀腺激素可能通過胎盤抑制仔鼠的甲狀腺功能，從而影響甲狀腺激素的合成和釋放。雖然，高碘可造成親代鼠硒的不足或相對缺乏，但仔鼠腦組織不一定缺硒，大腦D2

10、活性及mRNA表達主要受T4、T3的負調(diào)控。補硒可能主要通過提高親代鼠肝臟含硒酶活性，影響高碘親代鼠甲狀腺激素的水平，從而影響仔鼠血清和腦的甲狀腺激素水平。本實驗條件下0.5mg/L的硒發(fā)揮了相對較好的干預(yù)作用，但是否為最適宜的硒劑量仍需在0.1-0.75mg/L之間設(shè)計更多硒劑量組來進一步探討。 第三部分:硒對高碘仔鼠腦組織形態(tài)及髓鞘超微結(jié)構(gòu)的影響 目的:從組織形態(tài)學及超微結(jié)構(gòu)上觀察高碘對仔鼠腦髓鞘形成的影響及硒干預(yù)的

11、作用。 方法:應(yīng)用HE、免疫組化及圖像分析、電鏡檢查等方法觀察14天、28天正常對照組、高碘組(3000μg/L)、高碘+Se組(3000μg/L+0.5mg,/L)仔鼠腦組織髓鞘結(jié)構(gòu)的變化。 結(jié)果:光鏡下高碘組仔鼠大腦尾殼核及胼胝體有神經(jīng)元及膠質(zhì)細胞出現(xiàn)核固縮，胞體縮小、變形，染色呈深伊紅色，胞核腫脹變性、甚至呈空泡狀。補硒組仔鼠大腦尾殼核及胼胝體神經(jīng)細胞基本正常，但亦有少量核固縮及胞漿變性、腫脹。電鏡顯示高碘組髓鞘結(jié)

12、構(gòu)排列紊亂、松散；補硒組髓鞘結(jié)構(gòu)基本正常，有些節(jié)段有分離腫脹。與正常對照組相比，14、28天高碘組仔鼠腦組織的MBP陽性單位值水平顯著降低；與高碘組比較，補硒組有增加腦組織MBP陽性單位值的趨勢，但無顯著性差異。 結(jié)論:高碘可導致髓鞘發(fā)育不良，0.5mg/L的硒可一定程度上減輕高碘的危害，但仍未能達到正常，需進一步探討適宜硒劑量。 第四部分:硒對高碘仔鼠腦髓鞘發(fā)育影響的分子機制 目的:從髓鞘蛋白相關(guān)基因、甲狀腺激

13、素受體、信號傳導等方面深入探討高碘對仔鼠腦髓鞘發(fā)育的影響及硒干預(yù)的分子機制。 方法:應(yīng)用RT-PCR、Western-blot技術(shù)檢測了14天、28天正常對照組、高碘組(3000μg/L)、高碘+Se組(3000μg/L+0.5mg/L)仔鼠腦組織MBPmRNA及蛋白表達、TRβ1mRNA、GoαmRNA的水平。 結(jié)果:14天高碘組仔鼠腦MBPmRNA表達水平較正常對照組下降了27％。28天各組仔鼠腦MBPmRNA表達水

14、平無明顯差異。高碘組較正常組仔鼠腦MBPmRNA表達高峰延遲。MBP蛋白表達的變化趨勢與MBPmRNA的變化一致，只是14高碘組仔鼠腦MBP蛋白表達較正常對照組下降了77％，較mRNA下降更為明顯。14天補硒組MBPmRNA及蛋白表達水平較高碘組分別升高了43％和157％，28天則與正常組、高碘組無明顯差異。高碘可分別上調(diào)TRβ1mRNA、GoαmRNA的表達；補硒則可下調(diào)TRβ1mRNA、GoαmRNA的表達。以14天的變化最為明顯，