圍產(chǎn)期鐵缺乏所致的低甲狀腺素血癥對大鼠后代腦發(fā)育影響的機(jī)制研究.pdf

1、目的：
　　甲狀腺激素對胎兒和新生兒的正常腦發(fā)育起著重要作用。2007年，本研究組對中國碘充足地區(qū)4800名妊娠婦女進(jìn)行篩查發(fā)現(xiàn)孕期低甲狀腺素血癥的患病率為2.1％。通過對這些低甲狀腺素血癥婦女的病因分析發(fā)現(xiàn)，自身免疫僅占不足10％，而其他人的病因不明。已有研究表明妊娠早期低甲狀腺素血癥可能對胚胎期-胎兒期的腦發(fā)育產(chǎn)生不良影響進(jìn)而導(dǎo)致后代精神智力發(fā)育障礙。
　　鐵缺乏(iron deficiency，ID)是世界范圍內(nèi)最常見

2、的一種營養(yǎng)素缺乏病，而且兒童和妊娠婦女是最易受到鐵缺乏影響的人群。根據(jù)鐵缺乏程度的不同，分為不伴有貧血的鐵缺乏（iron deficiency without anemia，ID-A）和缺鐵性貧血(iron deficiency anemia，ID+A)。2007年，Zimmermann研究組發(fā)現(xiàn)在邊緣性碘攝入地區(qū)妊娠婦女鐵儲(chǔ)備不足可以導(dǎo)致甲狀腺功能減退。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí):嚴(yán)重的ID+A可以通過損傷甲狀腺的代謝引起血清甲狀腺素(T4)和

3、三碘甲腺原氨酸(T3)水平的下降。然而妊娠期鐵缺乏對大鼠甲狀腺功能的影響仍不清楚。
　　甲狀腺激素缺乏和鐵缺乏都能引起相似的晚期腦發(fā)育障礙。產(chǎn)后10天的中度ID+A仔鼠，腦鐵含量并未下降，腦中單胺能代謝也未發(fā)生變化，仔鼠卻出現(xiàn)了行為發(fā)育異常，這提示這種行為發(fā)育異?？赡芘c腦鐵含量缺乏無關(guān)，也就是說在胎鼠腦鐵含量下降之前可能有其他機(jī)制已經(jīng)導(dǎo)致了腦發(fā)育障礙。那么甲狀腺激素缺乏是否有參與到其中呢？目前妊娠期ID-A對大鼠后代甲狀腺激素水平

4、和腦發(fā)育影響的研究未見報(bào)道。
　　本研究模擬了妊娠期婦女兩種常見的鐵缺乏形式，即輕度缺鐵性貧血和不伴有貧血的鐵缺乏，探討鐵缺乏在不同妊娠階段對母體甲狀腺功能和形態(tài)的影響并研究其對后代腦發(fā)育產(chǎn)生的影響和機(jī)制。
　　方法：
　　SD雌鼠120只（體重約200g），隨機(jī)分成3組，分別為正常對照組(CN組)，不伴有貧血的鐵缺乏組(ID-A)和缺鐵性貧血組（ID+A組），飼料鐵含量分別為70 ppm，30 ppm和10 ppm。

5、60只雄鼠（體重約220g），按1∶2合籠。飼料配方根據(jù)美國AIN-93G配制，其中用七水硫酸亞鐵代替配方中的檸檬酸鐵。在妊娠第0天(G0)，G13，生產(chǎn)當(dāng)天(P0)，產(chǎn)后10天(P10)處死母鼠并取材。母鼠檢測指標(biāo)包括:體重，肝鐵，血清鐵蛋白，血清轉(zhuǎn)鐵蛋白受體，血清鐵，血紅蛋白，血清促甲狀腺激素(TSH)、總四碘甲狀腺原氨酸(TT4)和總?cè)饧谞钕侔彼?TT3)水平，甲狀腺重量，甲狀腺內(nèi)TT4與TT3水平，甲狀腺內(nèi)TPO活性以及甲狀腺

6、形態(tài)學(xué)鏡下觀察，并且對母鼠血清TT4水平與鐵相關(guān)指標(biāo)做了相關(guān)分析。在P0、P10和P21處死仔鼠并取材。仔鼠檢測指標(biāo)包括:體重，血紅蛋白，肝鐵，血清TSH、TT4和TT3水平，腦組織鐵含量，腦組織TT4與TT3水平，腦鐵染色，甲狀腺激素和鐵的反應(yīng)基因表達(dá)與行為學(xué)測試。
　　應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件包對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行同質(zhì)性檢驗(yàn)和單因素方差分析，方差齊

7、時(shí)，多組間比較采用最小顯著差(LSD)檢驗(yàn)。當(dāng)方差不齊時(shí)，采用Tamhane's T2檢驗(yàn)或t檢驗(yàn)。以P＜0.05為顯著差異。在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對每個(gè)母鼠的血清TT4水平和各個(gè)鐵指標(biāo)做Pearson相關(guān)分析。
　　結(jié)果：
　　各組母鼠體重?zé)o顯著差異。ID+A組母鼠在G13時(shí)就出現(xiàn)了輕度貧血。ID-A組母鼠的血紅蛋白水平在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)沒有明顯變化，而肝鐵在G13時(shí)出現(xiàn)降低，并隨妊娠進(jìn)展逐漸下降。ID母鼠的血清鐵蛋白明顯下降，而血清Tf

8、R僅在ID+A組有明顯升高。
　　在G13，P0和P10，兩個(gè)鐵缺乏組母鼠血清TT4水平均明顯降低。ID+A組血清TT3水平在P0和P10明顯降低。兩個(gè)鐵缺乏組母鼠的血清TSH水平在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)與CN組相比沒有明顯差異。在P0和P10，ID+A組母鼠甲狀腺內(nèi)TT4和TT3水平明顯降低。ID-A組甲狀腺內(nèi)TT4水平僅在P10有明顯降低。
　　ID+A組母鼠TPO活性在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)明顯降低，ID-A組母鼠TPO活性在G13，P0和P

9、10明顯降低。
　　光學(xué)顯微鏡下觀察到各組母鼠甲狀腺濾泡腔形狀規(guī)則，上皮細(xì)胞呈立方狀，甲狀腺濾泡結(jié)構(gòu)沒有破壞，但I(xiàn)D-A和ID+A組的濾泡腔面積均減小。
　　母鼠血清TT4水平在G13分別與血紅蛋白和肝鐵濃度有較強(qiáng)的正相關(guān)性，在P0分別與各個(gè)鐵指標(biāo)有較強(qiáng)的相關(guān)性，在P10分別與肝鐵和血清鐵蛋白有較強(qiáng)的正相關(guān)性。
　　ID+A組仔鼠P0、P10和P21體重、血紅蛋白和肝鐵水平明顯降低，ID-A組仔鼠P0、P10和P21血

10、紅蛋白與CN組相比沒有顯著差異，P10肝鐵水平明顯降低。
　　在P10，兩個(gè)鐵缺乏組仔鼠皮質(zhì)和海馬的TT3含量明顯降低，皮質(zhì)TT4含量明顯降低，而仔鼠皮質(zhì)和海馬的鐵含量沒有明顯變化。
　　對P10仔鼠海馬和皮質(zhì)組織鐵染色（普魯士藍(lán)染色）觀察可見三個(gè)不同鐵含量處理組皮質(zhì)和海馬中鐵顆粒分布沒有明顯差異。
　　仔鼠腦組織冠狀切片的尼氏染色觀察結(jié)果顯示:CN組與ID-A組仔鼠皮質(zhì)各層分層清晰，ID+A組仔鼠皮質(zhì)各層界限不清，神

11、經(jīng)元數(shù)量和密度明顯減少。兩個(gè)鐵缺乏組仔鼠的海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞層厚度明顯降低。
　　在P10，ID+A組仔鼠TfR1與Dmt1的表達(dá)明顯增加，而ID-A組兩者的表達(dá)與CN組相比沒有明顯變化。甲狀腺激素反應(yīng)基因在兩個(gè)鐵缺乏組仔鼠的皮質(zhì)和/或海馬有明顯變化。
　　ID+A組和ID-A組仔鼠翻身校正和觸須引發(fā)的前肢放置試驗(yàn)結(jié)果與CN組相比均有明顯差異。水迷宮的結(jié)果顯示:ID+A組P21仔鼠的逃避潛伏期較CN組明顯延長，ID-A組P

12、21仔鼠的表現(xiàn)與CN組相比沒有明顯差異。
　　結(jié)論：
　　本研究發(fā)現(xiàn)伴有或不伴有貧血的鐵缺乏母鼠在妊娠中期均發(fā)生了低甲狀腺素血癥，隨著妊娠進(jìn)展，鐵缺乏母鼠的血清TT4水平逐漸降低。
　　妊娠期間鐵儲(chǔ)備優(yōu)先供應(yīng)血紅蛋白合成從而降低了含鐵酶TPO的活性并引起甲狀腺激素合成減少，是妊娠期婦女低甲狀腺素血癥的病因之一。
　　妊娠期間鐵缺乏首先影響體內(nèi)鐵儲(chǔ)備指標(biāo)即肝鐵下降和血清鐵蛋白下降，然后是功能鐵指標(biāo)即血清TfR、血清

13、鐵和血紅蛋白降低，提示血清鐵蛋白可作為妊娠期婦女鐵缺乏程度評估的早期診斷指標(biāo)。
　　圍產(chǎn)期鐵缺乏可以導(dǎo)致母鼠和仔鼠低甲狀腺素血癥，這種低甲狀腺素血癥早于仔鼠腦鐵含量下降。
　　圍產(chǎn)期鐵缺乏時(shí)，低甲狀腺素血癥可能是胎兒腦鐵含量下降之前導(dǎo)致腦發(fā)育障礙的早期機(jī)制之一。
　　圍產(chǎn)期孕婦隱性鐵缺乏非常普遍，鑒于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)的不伴有貧血的鐵缺乏也可以通過低甲狀腺素血癥導(dǎo)致仔鼠大腦形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變和行為發(fā)育的延遲，提示妊娠期鐵缺乏