母鼠轻度碘过量和边缘性碘缺乏及补碘干预对后代神经智力发育和认知功能的影响

摘要

前言:
　　 碘是合成甲状腺激素所必须的微量元素。哺乳类动物中枢神经系统的发育需要足够的甲状腺激素供应。妊娠期间碘缺乏能够导致母体甲状腺激素的不足，从而导致后代神经智力发育和认知功能的损伤。碘摄入量和甲状腺疾病患病率之间呈U型曲线，碘摄入量过多或过少都会引起甲状腺疾病患病率的升高。胎儿，儿童和妊娠妇女对碘是非常敏感的。中国医科大学内分泌研究所曾经在1999～2004年进行的碘与甲状腺疾病的流行病学调查时发现母体轻度碘过量（三倍高碘）能够增加后代亚临床甲减的风险。目前关于碘缺乏所致甲减对后代神经智力发育的动物实验研究已有很多，然而高碘尤其是轻度碘过量是否能够引起后代智力改变的基础研究相对较少。鉴于上述研究现状，本实验模拟流行病学的碘营养状态复制出轻度碘过量的大鼠动物模型后，繁殖第一代仔鼠，以正常碘摄入及低碘摄入组的后代作为对照，来探讨母体轻度碘过量对后代神经智力发育的影响及其机制。
　　 方法:
　　 选择60只80～120g的Wistar雌鼠，随机分为低碘组(LI)、对照组(M)、3倍高碘组(3HI)。三组均给予低碘饲料(60μg/kg)，低碘组给予去离子水喂养，正常对照组及三倍高碘组分别给予含碘140μg/L和480μg/L的碘水，使其每日摄碘量分别为1.2μg、5-6μg、15-16μg。各组大鼠喂养三个月后合笼妊娠，喂养时间直至仔鼠断乳（产后21天），仔鼠断乳后均恢复正常饮食。妊娠前收集大鼠24h尿液进行尿碘检测，各组均处死6只大鼠留取血清、甲状腺，待测甲状腺功能、甲状腺组织碘含量及观察甲状腺形态学。其余雌鼠与正常雄鼠合笼交配，雌∶雄=2∶1，当次日晨发现雌鼠阴道栓或阴道涂片镜下发现精子记为妊娠0天(G0)。G17天时，每组各取6只孕鼠眶后采血留取血清待测甲状腺功能。分娩当天记为PN0。在PN7和PN45应用免疫组化或Western blot进行c-Fos、c-Jun、BDNF、NSP-A的半定量分析;Nissel染色法在光学显微镜下观察大脑皮质和海马形态学改变。PN40～PN44应用水迷宫实验检测仔鼠学习记忆能力。
　　 结果:
　　 1、尿碘及组织碘水平
　　 Wistar大鼠的尿碘水平与碘摄入量是平行的。尿碘及组织碘的水平均随着碘摄入量而逐渐增加。LI、NI、3HI的尿碘浓度分别是37.48±25.89μg/L、184.90±23.27μg/L、567.93±69.84μg/L。组织碘水平分别是77.78±33.19μg/L、506.05±39.62μg/L、718.20±33.19μg/L。
　　 2、母鼠及仔鼠的甲状腺激素水平
　　 母鼠:在妊娠前，LI表现为TT4及FT4水平明显低于NI组，血清TSH水平明显高于NI组（P＜0.05），符合临床甲减的激素血清学改变;与NI相比，3HI组的TT4水平及FT4水平明显升高(P＜0.05)，而TSH无统计学差异（P＞0.05）。在G17时，LI组仍然处于明显的甲减状态;3HI组TT4水平仍然较NI明显升高（P＜0.05），而TSH及FT4水平与NI组孕鼠相比均无明显区别（P＞0.05）。
　　 仔鼠:在PN7和PN45，LI组仔鼠的TT4及FT4水平明显低于NI组（P＜0.05），血清TSH水平明显高于NI组(P＜0.05);与NI组仔鼠相比，3HI组7日龄仔鼠的TSH水平明显升高(P＜0.05),TT4及FT4水平没有明显差异(P＞0.05)。45日龄3HI组仔鼠血清TSH、TT4、及FT4水平与正常对照组相比均无统计学差异（P＞0.05）。
　　 3、Morris水迷宫行为测定指标分析
　　 随着训练时间延长，各组仔鼠逃避潜伏期均逐渐下降，但LI组的逃避潜伏期在整个训练过程中都明显长于NI组和3HI组，提示LI组仔鼠在空间学习及记忆力方面明显下降。在五天的训练过程中，3HI组的逃避潜伏期较NI组延长，并且在第三天时具有统计学意义(P＜0.05)，但是在训练的第四天和第五天逐渐恢复正常，与NI组相比无统计学意义（P＞0.05）。
　　 4、各组仔鼠皮质及海马病理形态学变化
　　 Nissel染色光镜结果显示:PN7，NI和3HI组仔鼠躯体感觉皮质各层神经细胞排列致密整齐，Ⅳ层见典型的桶状结构，Ⅴ层见大的锥体细胞，各细胞层间界限清晰;而LI组躯体感觉皮质则无这些典型的表现，Ⅳ层也未见典型的桶状结构，细胞层间界限不清晰。皮层厚度测量显示三组相比均无明显统计学差异(P＞0.05)，而在PN45时LI组皮层厚度较NI组明显变薄（P＜0.05），而3HI组与NI组相比无明显差异（P＞0.05）。对海马CA1区椎体细胞层的观察显示，NI组和3HI组仔鼠海马CA1区锥体细胞层界限都很清晰，而LI组海马CA1区神经元层间界限模糊。PN7和PN45时，与NI组相比，LI组仔鼠海马锥体层(py)明显增厚，辐射层(ra)明显变薄(P＜0.05)，而3HI组的py层和ra层厚度与NI组相比均无统计学差异（P＞0.05）。
　　 5、各组仔鼠海马c-Fos、c-Jun、BDNF、NSP-A表达量的变化
　　 免疫组化染色发现:7日龄及45日龄LI组仔鼠c-Fos和c-Jun的表达量均明显低于NI组(P＜0.05)，而3HI组仔鼠在PN7和PN45与NI组相比均无明显区别(P＞0.05)。Western blotting结果显示:PN7，LI组和3HI组BDNF水平均明显低于NI组，分别是NI组的58.84％(P＜0.01)和83.5％(P＜0.05);PN45，与NI组相比，LI组和3HI组BDNF的水平也明显降低，分别是NI组的59.78％(P＜0.01)和88.8％(P＜0.05)。PN7，LI组和3HI组仔鼠的NSP-A水平明显高于NI组，分别是NI组的136.7％(P＜0.01)和117.0％(P＜0.05);PN45，LI组仔鼠的NSP-A表达仍然高于NI组，是对照组的123.6％(P＜0.01)，而3HI组的NSP-A水平和NI组相比没有明显差异（P＞0.05）。
　　 结论:
　　 1、母体轻度碘过量导致了仔鼠海马组织中与学习记忆相关蛋白BDNF的下降和NSP-A的增高，这可能影响仔鼠大脑的神经发育。
　　 2、然而母体轻度碘过量对后代神经发育的损伤可能是一过性的，暂时并可逆的。

目录

声明

摘要

英文缩略语

论文一

前言

实验材料与方法

结果

结论

参考文献

论文二

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

本研究创新性的自我评价

综述

在学期间科研成绩

致谢

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