IGF-1、TGF-β1在碘缺乏和碘過量所致甲狀腺形態(tài)及功能變化中的可能作用.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)在成功建立碘缺乏和碘過量Wistar大鼠、Balb/c小鼠動(dòng)物模型的基礎(chǔ)上，觀察不同碘攝入水平下大、小鼠的甲狀腺形態(tài)及功能的變化，同時(shí)檢測(cè)甲狀腺組織的胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)水平，進(jìn)而探討IGF-1、TGF-β1在碘缺乏和碘過量所致甲狀腺生長(zhǎng)及功能變化中的可能作用。 本實(shí)驗(yàn)選用Wistar大鼠和Balb/c小鼠，分別隨機(jī)分為3組：低碘組(LI)、正常碘組(

2、NI)、50倍高碘組(50HI)。LI組動(dòng)物飼料的平均碘含量為50μg/kg，NI組和50HI組動(dòng)物飼料的平均碘含量為300μg/kg；LI組和NI組動(dòng)物飲用去離子水，50HI組動(dòng)物飲用加碘化鉀的去離子水。根據(jù)大、小鼠每日進(jìn)食量和飲水量估算各組動(dòng)物每日總碘攝入量，大鼠各組分別為：1μg/d(LI組)、6μg/d(NI組)、300μg/d(50HI組)，小鼠各組分別為：0.25μg/d(LI組)、1.5μg/d(NI組)、75μg/d(5

3、0HI組)。分別在飼養(yǎng)3、6個(gè)月后處死動(dòng)物，測(cè)定尿碘、甲狀腺組織碘、甲狀腺組織激素、甲狀腺形態(tài)學(xué)觀察、形態(tài)計(jì)量學(xué)測(cè)量甲狀腺球蛋白的儲(chǔ)存及含量；同時(shí)采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR、半定量PCR、免疫組織化學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，檢測(cè)甲狀腺組織IGF-1和TGF-β1的mRNA、蛋白質(zhì)表達(dá)水平的變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示： 1.尿碘和甲狀腺組織碘水平：LI組大、小鼠的尿碘水平都很低，幾乎測(cè)不出，NI組和50HI組的尿碘水平與其碘攝入水平基本一致；各

4、組甲狀腺組織碘含量隨著碘攝入量的增加而增加，但增加的幅度遠(yuǎn)不及尿碘，與其碘攝入水平不一致。 2.甲狀腺組織激素水平：各時(shí)段LI組大、小鼠甲狀腺組織T3和T4水平均明顯低于同期NI組，T3/T4明顯高于NI組；而，50HI組大、小鼠之間不完全相同，表現(xiàn)為各時(shí)段50HI組大鼠甲狀腺組織T3含量低于同期NI組，T4含量與NI組相比無(wú)明顯差別，T3/T4顯著降低；50HI組小鼠于3個(gè)月時(shí)，甲狀腺組織T3和T4含量均較NI組明顯增高，6個(gè)

5、月時(shí)，T3水平接近正常，T4仍有所升高，但不如3個(gè)月時(shí)明顯；3、6個(gè)月時(shí)T3/T4均較NI組有所降低，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 3.甲狀腺形態(tài)學(xué)變化：大、小鼠NI組甲狀腺濾泡均多為中等大小，上皮細(xì)胞為單層立方或扁平狀，濾泡腔內(nèi)膠質(zhì)豐富；LI組甲狀腺均呈現(xiàn)小濾泡增生性甲狀腺腫改變；而50HI組大、小鼠則表現(xiàn)不同，50HI組大鼠甲狀腺與NI組比較，甲狀腺出現(xiàn)多型性變化，表現(xiàn)為既有部分濾泡明顯增大，濾泡腔內(nèi)充滿濃染膠質(zhì)，上皮細(xì)胞扁平，又有部分

6、濾泡接近正常，同時(shí)增生現(xiàn)象明顯，表現(xiàn)為濾泡變小，上皮細(xì)胞變?yōu)橹鶢?，濾泡腔變小，膠質(zhì)減少，提示TSH刺激征象；50HI組小鼠甲狀腺與NI組比較，濾泡腔內(nèi)膠質(zhì)蓄積、豐滿，濾泡腔增大，上皮細(xì)胞變扁平，呈現(xiàn)膠質(zhì)蓄積性甲狀腺腫，此改變與高碘大鼠不同之處在于，高碘小鼠發(fā)生了膠質(zhì)蓄積性甲狀腺腫，未發(fā)現(xiàn)甲狀腺增生表現(xiàn)，即無(wú)明顯TSH刺激征象。 4.甲狀腺膠質(zhì)蓄積水平的形態(tài)計(jì)量學(xué)測(cè)量結(jié)果：各時(shí)段50HI組大鼠的濾泡腔截面積、大中小濾泡腔所占比率變

7、化不明顯，不提示大鼠發(fā)生大濾泡性膠質(zhì)蓄積；3個(gè)月時(shí)50HI組大鼠膠質(zhì)面積與視場(chǎng)面積比值較NI組升高，而6個(gè)月時(shí)卻低于NI組，3個(gè)月時(shí)50HI組膠質(zhì)平均灰度低于NI組，6個(gè)月時(shí)與NI組相比無(wú)差別，表明大鼠在高碘攝入情況下，其甲狀腺球蛋白總含量變化不明顯。與大鼠不同，50HI組小鼠的甲狀腺濾泡腔截面積明顯增大，小、中等濾泡腔明顯減少，大濾泡腔明顯增多，提示小鼠發(fā)生了大濾泡性膠質(zhì)蓄積；50HI組小鼠的甲狀腺膠質(zhì)面積與視場(chǎng)面積比值以及膠質(zhì)的平均

8、灰度均明顯高于NI組，表明小鼠在高碘攝入下甲狀腺球蛋白總含量明顯增加。 5.大、小鼠甲狀腺IGF-1和TGF-β1mRNA及其蛋白表達(dá)水平：3個(gè)月時(shí)大鼠，與Nl組相比，LI組和50HI組甲狀腺IGF-1mRNA表達(dá)水平均升高，其中50HI組升高更為顯著(P<0.01)；6個(gè)月時(shí)大鼠，與NI組相比，LI組甲狀腺IGF-1mRNA表達(dá)水平較NI組明顯下降，50HI組與NI組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。3個(gè)月時(shí)大鼠，與NI組相比，LI組和50H

9、I組IGF-1蛋白表達(dá)顯著增加，在甲狀腺上皮細(xì)胞胞漿內(nèi)可見明顯的陽(yáng)性顆粒；6個(gè)月時(shí)大鼠，LI組IGF-1蛋白表達(dá)顯著弱于NI組，50HI組與NI相比無(wú)明顯差別。各時(shí)段小鼠甲狀腺IGF-1mRNA表達(dá)水平，LI組顯著高于NI組，50HI組與NI組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。3、6個(gè)月時(shí)小鼠，與NI組相比，LI組IGF-1蛋白表達(dá)顯著增加，50HI組IGF-1蛋白表達(dá)無(wú)明顯變化。結(jié)果表明，各組大、小鼠甲狀腺IGF-1mRNA和蛋白表達(dá)水平基本一致。

10、 3、6個(gè)月時(shí)大鼠，LI組和50HI組甲狀腺TGF-β1mRNA表達(dá)水平均較NI組明顯升高，其中LI組升高更為顯著。3個(gè)月時(shí)大鼠，LI組甲狀腺TGF-β1蛋白表達(dá)顯著弱于NI組，50HI組與NI相比無(wú)明顯差別；6個(gè)月時(shí)大鼠，與NI組相比，LI組TGF-β1蛋白表達(dá)顯著增高，50HI組顯著降低。3、6個(gè)月時(shí)小鼠甲狀腺TGF-β1mRNA水平，LI組和50HI組均顯著高于NI組。3個(gè)月時(shí)小鼠，LI組TGF-β1蛋白表達(dá)與NI相比無(wú)明顯

11、差別，50HI組顯著弱于NI組；6個(gè)月時(shí)小鼠，與NI組相比，LI組TGF-β1蛋白表達(dá)顯著增高，50HI組無(wú)明顯差別。結(jié)果表明，只有6個(gè)月時(shí)LI組大、小鼠的甲狀腺TGF-β1mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)水平一致，3個(gè)月時(shí)LI組和各時(shí)段50HI組大、小鼠甲狀腺TGF-β1mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)水平不一致。 從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出如下結(jié)論： 1.碘缺乏時(shí)大、小鼠均表現(xiàn)為明顯甲狀腺功能減退，代償性出現(xiàn)小濾泡增生性甲狀腺腫。碘過量時(shí)，大鼠

12、甲狀腺僅發(fā)生了多型性改變，未形成甲狀腺腫；而小鼠發(fā)生了典型膠質(zhì)蓄積性甲狀腺腫。大鼠和小鼠對(duì)碘過量均具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，但它們之間在穩(wěn)定甲狀腺內(nèi)碘含量、穩(wěn)定激素水平(激素合成、轉(zhuǎn)化、釋放)、以及甲狀腺隨之發(fā)生的結(jié)構(gòu)改變存在較大差異；從總體看來，大鼠比小鼠對(duì)高碘攝入具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。 2.本研究觀察到碘缺乏時(shí)大鼠甲狀腺IGF-1表達(dá)呈一過性升高，小鼠甲狀腺IGF-1表達(dá)始終維持在較高水平；提示IGF-1參與了碘缺乏誘發(fā)甲狀腺增生性

13、腫大的發(fā)病過程；碘過量時(shí)大、小鼠甲狀腺IGF-1表達(dá)水平變化不完全相同，但與各自發(fā)生的甲狀腺形態(tài)學(xué)改變相一致。對(duì)于甲狀腺自分泌的IGF-1與碘缺乏和碘過量所致甲狀腺功能改變的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究和深入探討。 3.碘缺乏時(shí)，大鼠和小鼠甲狀腺自分泌TGF-β1升高，抑制甲狀腺濾泡細(xì)胞的增生(此時(shí)甲狀腺呈增生狀態(tài))，體現(xiàn)甲狀腺器官的自穩(wěn)調(diào)控機(jī)制；碘過量時(shí)，大鼠和小鼠甲狀腺自分泌TGF-β1mRNA表達(dá)也升高，可能分別參與了高碘所致大鼠甲