不同碘攝入水平對小鼠子二代鼠甲狀腺功能和形態學的影響

王 博，劉 皓

（1.天津醫科大學基礎醫學院七年制，天津 300070；2.天津醫科大學組胚教研室，天津 300070）

長期以來，碘缺乏對甲狀腺影響的研究已日趨成熟，隨著我國部分高飲水碘地區以及臨床上碘致甲狀腺疾病發病率的升高，碘過量對機體尤其是對甲狀腺的影響越來越受到重視。本實驗采用子二代Balb/c小鼠作為研究對象，以期在已有的研究基礎上，繼續觀察碘過量對子二代的遠期影響。實驗將斷乳后1個月Balb/c小鼠隨機分為5組，飲用不同濃度的碘水（LI、NI、5HI、10HI、50HI）復制碘缺乏及碘過量的動物模型，動態觀察不同日齡子二代鼠的甲狀腺激素變化并對甲狀腺進行形態學觀察和體視學研究。

1 材料與方法

1.1 實驗動物分組與飼養方法

選用斷乳后1個月，體重在16 g～20 g的SPF2VAF級的 Balb/c小鼠（合格證號：SCXK（京） 2002-0003），雌雄各半，隨機分為 5組：低碘組（LI）、適碘組（NI）、5倍碘組（5HI）、10倍碘組（10HI）、50倍碘組（50HI）。LI組動物飼以低碘飼料（平均碘含量＜50μg/kg），其余各組飼以正常飼料（平均碘含量300μg/kg），上述兩種飼料中各種糧食的配比相同，只是碘含量不同。LI，NI組飲用碘含量為0μg/L的去離子水，其余各組飲用含不同碘化鉀的去離子水，其飲水中碘含量分別為1200 μg/L（5HI）、2700 μg/L （10HI）、14700 μg/L （50HI）。小鼠每日的碘攝入量估計如下：小鼠每日進食5 g，進水5 m L，各組動物每日碘攝入量分別為＜0.25μg（LI）、1.5μg（NI）、7.5μg（5HI）、15μg （10HI）、75μg（50HI）。喂養三個月后，雌雄隨機1∶1合籠，繁殖出的子一代鼠斷乳后與母鼠同樣的喂養方法至70～85日齡時，各組隨機取體重在16 g～20 g的雌雄仔鼠各6只，按1∶1合籠，繁殖出的子二代鼠與子一代鼠喂養方法相同，分別取20、40日齡子二代鼠作為研究對象。

1.2 實驗方法與研究指標

1.2.1 激素測定：各組子二代鼠20、40日齡時，摘眼球取血處死動物。采用放射免疫法測定各組子二代鼠的血清甲狀腺激素水平。

1.2.2 標本處理：每組取5只小鼠的甲狀腺，5組共計25例，固定于10％中性甲醛中；常規石蠟包埋，5μm連續切片，每隔6張取1張切片，每只動物取5張切片；常規HE染色，光鏡下觀察。

1.2.3 圖像分析：應用 Motic Images Advanced 3.2圖像分析系統測量甲狀腺濾泡的體視學參數，測量的體視學參數有：

（1）濾泡平均面積（SA）

（2）濾泡腔平均面積（SB）

（3）上皮細胞層厚度（L）

（4）濾泡腔體積與濾泡體積之比（VA）

1.3 統計學方法

應用SPSS 16.0統計軟件包進行數據分析，各組測量結果以±s表示，各實驗組分別與對照組（NI組）比較采用Student’s T檢驗。P＜0.05為差異有顯著意義。

2 實驗結果

2.1 激素測定

血清甲狀腺激素水平與NI組相比，LI組20日齡，40日齡時，血清T4明顯降低（P=0.000；P= 0.000）；50 HI組，20日齡時，T4明顯降低（P= 0.004）（表1）。

2.2 甲狀腺的形態學觀察

光鏡下觀察，適碘組甲狀腺多為中等大小濾泡，上皮細胞多為單層立方狀，少數扁平狀，濾泡腔內膠質豐富。低碘組甲狀腺呈明顯的濾泡增生，表現為濾泡體積變小，數量增多，上皮細胞呈柱狀或高柱狀，增生成復層，濾泡腔內膠質減少淡染或缺如。各高碘組甲狀腺與適碘組比較，隨著碘攝入量增加，濾泡腔內充滿大量膠質，逐漸蓄積、豐滿，濾泡腔逐漸增大，上皮細胞變扁平，尤以50HI組顯著。

2.3 不同碘攝入水平對小鼠子二代甲狀腺濾泡體視學參數的影響

2.3.1 20日齡時各參數指標變化：與 NI組相比較，LI組L，SA增大，VA減小，其它指標無統計學差異；5HI與10HI組各項指標均無統計學差異；50HI組L減小，SA，SB，VA增大（表2）。

2.3.2 40日齡時各參數指標變化：與NI組相比較LI組L，SA增大，VA減小，其他指標無統計學差異。5HI組與 10HI各項指標均無統計學差異。50HI組，L減小，SA，SB，VA增大（表3）。

3 討論

碘是人體必需微量元素，主要存在于甲狀腺內，是合成甲狀腺素和三碘甲狀腺原氨酸的必須原料，甲狀腺功能的正常發揮有賴于適當的碘攝入水平，碘缺乏和碘過量均可導致甲狀腺功能的改變［1］。在碘缺乏時機體的代償能力有限，而在碘攝入過量時，甲狀腺上皮細胞可通過碘的自主調節和鈉-碘轉運體（NIS）調控減少對碘的攝取來調控激素的合成與釋放［2，3］。長期碘攝入過量，過量的碘抑制或改變了甲狀腺過氧化酶的活性，使甲狀腺激素合成減少反饋性引起TSH升高，甲狀腺增生腫大［4-6］，導致甲狀腺功能低下。在本實驗中，碘缺乏和碘過量均引起甲狀腺激素降低，以20日齡時 LI組，50 HI組；40日齡時的LI組降低較為明顯，表明體內的甲狀腺激素降低可能與明顯的碘攝入過量有關。

表1 各組不同日齡子二代鼠T3、T4的含量Tab.1 The serum thyroid hormone T3 and T4 levels of 20-day and 40-day old F2 mice in each group

表2 20日齡時不同碘濃度對小鼠子二代甲狀腺體視學參數的影響Tab.2 Measurement of stereological parameters of 20-day old F2 mice in each group

表3 40日齡時不同碘濃度對小鼠子二代甲狀腺體視學參數的影響Tab.3 Measurement of stereological parameters of 40-day old F2 mice in each group

形態學觀察發現低碘組甲狀腺呈明顯的濾泡增生，其上皮細胞為柱狀且多為復層，濾泡腔內膠質減少或缺如。高碘組甲狀腺隨碘攝入量增加，濾泡腔內膠質逐漸蓄積，濾泡逐漸增大，上皮細胞變扁平，50HI組尤為顯著。通過對甲狀腺濾泡體視學參數的測定，進一步證實了這一觀察結果。低碘組甲狀腺濾泡的平均面積以及上皮細胞層厚度較適碘組明顯增大，然而濾泡腔體積占濾泡體積的比例卻明顯減小，說明低碘導致了小鼠甲狀腺濾泡增生；5HI組與10HI組對比并無顯著差異；50HI組甲狀腺濾泡的平均面積，濾泡腔的平均面積，較適碘組明顯增大，然而濾泡上皮細胞層的厚度以及濾泡腔的體積占濾泡體積的比例卻明顯減小，說明小鼠發生了明顯的甲狀腺腫。

通過對已有實驗資料的比較，本實驗中子二代鼠與親代以及子一代鼠的甲狀腺形態學變化十分相近，說明在相同條件下喂養的子二代鼠并未明顯加重甲狀腺的改變［7，8］。

本次動物實驗表明長期碘缺乏和碘過量均可導致甲低，以碘缺乏的作用最明顯，危害最大。而小鼠對長期高碘攝入比對碘缺乏具有更強的耐受性，只有在長期補充過量碘（50倍）才發生甲狀腺機能低下。該結果的發現與證實和在人群中的觀察結果相一致［9，10］。

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