碘对妊娠期大鼠甲状腺和胎盘摄碘能力及胎盘相关激素分泌的影响

来源 :哈尔滨医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lgl5201314
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目的:通过不同碘营养水平妊娠期大鼠模型的复制,研究碘营养对甲状腺和胎盘摄碘能力改变及胎盘相关激素分泌的影响。通过测定孕鼠血清中胎盘分泌激素HCG、HCT含量的变化及孕鼠甲状腺和胎盘组织Pendrin、TSHR mRNA和蛋白表达水平的改变,探讨不同碘营养水平下孕鼠胎盘摄碘的调节机制是否对胎儿有保护作用。  方法:Wistar大鼠225只(雌鼠165只,雄鼠60只),体重约80~100g,将雌鼠按体质量随机分为6组:低碘1(LI1)组、低碘2(LI2)组、适碘对照(NI)组、未孕对照组(未孕NI)、高碘1(HI1)组、高碘2(HI2)组,除未孕对照组15只外,其余各组每组30只。两低碘组食用病区粮食含碘量为13.46μg/kg,分别饮用含0、5μg/L碘酸钾的去离子水;对照组和两高碘组食用普通粮食配方饲料,含碘量为22.00μg/kg,分别饮用含50、3000、10000μg/L碘酸钾的去离子水。饲养3个月,雌鼠与雄鼠合笼交配,于孕早期(5±2天)、孕中期(12±2天)、孕晚期(17±2天),股动脉取血处死母鼠,取甲状腺、胎盘组织。采用HE染色镜下观察甲状腺滤泡细胞形态;放射免疫分析法测定血清总甲状腺素(TT4)、总三碘甲腺原氨酸(TT3);酶联免疫吸附测定(ELISA)法测血清绒毛膜促性腺激素(HCG)、绒毛膜促甲状腺激素(HCT)、孕激素(P);实时荧光定量PCR方法检测妊娠期大鼠甲状腺及胎盘组织的氯碘转运体(Pendrin)、促甲状腺激素受体(TSHR)mRNA表达;用Western blot方法检测妊娠期大鼠甲状腺及胎盘组织的Pendrin蛋白表达,免疫组化方法检测甲状腺及胎盘组织的TSHR蛋白表达。  结果:  1、不同碘营养水平妊娠期大鼠动物模型复制成功。甲状腺解剖图可见,低碘组充血肿大,高碘组多偏黄色,颜色较浅。光镜下观察,低碘组甲状腺呈典型的小滤泡增生性甲状腺肿,高碘组甲状腺滤泡呈多型性变化。  2、整个妊娠期低碘组血清TT4水平均低于N1组,差异有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。孕早期HI1组TT4水平高于NI组,HI2组血清TT3水平低于NI组,差异有统计学意义(P<0.05);孕晚期LI2、未孕NI组血清TT3水平高于NI,HI1低于NI,差异有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。  3、各组大鼠血清HCG测定结果组间比较:孕晚期LI1、LI2组、HI2均高于NI(P<0.01或P<0.05);LI1组孕晚期有高于孕中期趋势,差异有统计学意义(P<0.05)。  4、各组大鼠血清HCT测定结果组间比较:孕中期HI1组血清HCT水平高于NI(P<0.01),孕晚期HI2组高于NI(P<0.01)。  5、各组大鼠血清孕激素组间比较:LI1组孕早期、LI2组的各孕期均高于NI(P<0.05或P<0.01);HI2组孕中期低于NI(P<0.05)。  6、甲状腺Pendrin mRNA表达水平组间比较:孕早、中、晚三期LI2组均低于NI组,差异有统计学意义(P均<0.01);孕早、中、晚三期LI1组、两高碘组均高于NI组,差异有统计学意义(P均<0.01)。  7、胎盘组织Pendrin mRNA表达水平组间比较:孕中期LI2组高于NI组,HI1、HI2组均低于NI组,孕晚期LI1组高于NI组,差异有统计学意义(P均<0.05)。各组组内比较,孕晚期均低于孕中期(P均<0.01)。  8、大鼠甲状腺TSHR mRNA表达水平组间比较,各孕期LI组、HI组均低于NI组,差异有统计学意义(P均<0.05)。各组组内比较,NI组孕晚期高于孕早期,差异有统计学意义(P<0.05)。  9、胎盘组织TSHR mRNA表达水平:孕中期,LI1、LI2组,HI1、HI2组均低于NI组(P均<0.01);孕晚期,LI1组和H12组胎盘组织TSHR mRNA表达水平高于NI组(P均<0.01)。组内比较,LI1、LI2组、HI1、HI2组孕中期胎盘组织TSHR mRNA表达水平高于孕晚期(P均<0.01)。  10、妊娠期大鼠甲状腺组织Pendrin蛋白表达结果:不同孕期各组与对照组组间比较,孕早期HI1、LI1、LI2组Pendrin蛋白表达水平均高于NI组;孕中期LI1组Pendrin蛋白表达水平高于NI组;孕晚期LI1、L12、未孕NI组Pendrin蛋白表达水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P均<0.05)。  11、妊娠期大鼠胎盘组织Pendrin蛋白表达结果:孕中期LI组、HI组胎盘组织Pendrin蛋白表达均低于NI组,差异有统计学意义(P均<0.05),孕晚期HI2组胎盘组织Pendrin蛋白表达有低于NI组趋势,但无统计学意义。  12、NI组大鼠甲状腺组织TSHR阳性颗粒分布于甲状腺滤泡上皮细胞的胞质和胞膜上,NI与未孕NI组甲状腺TSHR阳性表达的最强:两碘缺乏组甲状腺TSHR阳性表达均为胞质淡染,阳性强度与NI组比较明显减弱;碘过量组TSHR阳性表达强度与NI组比较略弱,较低碘组阳性表达强。  13、TSHR阳性染色多见于孕中期胎盘组织中的有核红细胞,进入妊娠晚期后,红细胞细胞核逐渐消失,其阳性反应也随即消失。胎盘合体滋养层细胞中TSHR阳性染色仅见于孕中期的NI组和孕晚期的LI组,其余各孕期胎盘合体滋养层细胞呈阴性或弱阳性。  结论:  1、碘缺乏与碘过量的大鼠动物模型复制成功。碘缺乏时各妊娠期大鼠呈典型的小滤泡增生性甲状腺肿,血清TT4降低,甲状腺内TT3合成相对增加。孕晚期血清中TT3水平低于孕早期,进而出现甲功异常。碘过量时,高碘能抑制大鼠甲状腺脱碘酶的活性,孕早期大鼠血清中TT4含量较高。随着孕程增加,胎儿需要母体供应的TT3减少,使孕晚期母体血清中TT3水平高于孕早期。高碘大鼠甲状腺呈多型性变化,大鼠存在较强的高碘耐受能力。  2、母鼠于轻度低碘和重度低碘条件下,孕晚期血清HCG浓度明显高于对照组,母体为维持自身碘需要和保证胎儿碘供应,通过调节胎盘分泌更多HCG与TSHR结合,刺激甲状腺活性,以摄取更多碘。在适碘及高碘的环境下,血清中的HCG孕早期浓度最大,随孕周变化逐渐降低。  3、在碘适宜情况下,孕早期HCT浓度最大,HCT在早孕血中的促甲状腺活性最高。孕中、晚期高碘组血清HCT水平高于对照组,HCT在高碘条件下发挥垂体-甲状腺轴的抑制作用,减少母体碘摄入过量碘,随着孕周增加保护作用日益明显。  4、重度碘缺乏条件下,孕早期P与HCG变化趋势不一致,P水平随孕周变化异常,易发生先兆流产等不良妊娠结局。  5、轻度碘缺乏环境下,甲状腺主要通过Pendrin与NIS协同作用以保障机体适宜碘摄入,此时主要以NIS调控为主。只有长期、重度缺碘,机体才显著提高甲状腺Pendrin表达,防止机体受缺碘的危害。碘过量条件下,Pendrin在转录水平未能表现出调控碘转运的作用,但是在RNA翻译过程中,甲状腺通过减少Pendrin蛋白的表达,达到减轻高碘危害的作用。  6、碘缺乏环境时,胎盘组织在通过提高Pendrin表达水平,有效增加胎盘合体滋养层细胞刷状缘膜的碘摄入,以维持母体对胎儿足量碘供应:在碘过量环境下则降低Pendrin表达水平,保护胎儿免受高碘的危害。  7、碘缺乏时,甲状腺和胎盘可能竞争转运碘,由于母体存在对胎儿的保护机制,通过下调自身甲状腺TSHR表达,减少碘的摄取,为胎盘提供更多的碘,优先满足胎儿的碘需求。碘过量时,母体通过下调甲状腺TSHR表达,减少碘的摄取,减轻高碘对机体的危害。  8、TSH可能不是胎盘碘转运的主要调节因素,TSHR mRNA表达主要是有核红细胞造成。妊娠期作为母体的特殊时期,机体分泌激素的变化较为复杂,妊娠期胎盘对碘的调节可能主要通过激素发挥作用,而在甲状腺碘摄取中起主要作用的TSH/TSHR信号通路在胎盘中可能作用较微弱。
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