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目的氧化应激是碘过量引起甲状腺疾病的潜在机制之一。核因子E2-相关因子2(nuclear factor E2-related factor,Nrf2)是一个重要的转录因子,其对调节一些抗氧化酶的表达有重要作用,如Sulfiredoxin(Srx)和Peroxiredoxin 3(Prx 3)。在氧化应激下,Nrf2与Kelch样ECH相关蛋白(Keap 1)解离,从细胞质转移到细胞核并激活下游的抗氧化蛋白。通过研究短期碘过量对Wistar大鼠甲状腺内Nrf2-Keap 1通路及其调控的抗氧化蛋白Srx和Prx 3表达的影响,探讨短期碘过量对甲状腺氧化应激和抗氧化防御的影响。方法建立短期(7天、14天和28天)碘过量的动物模型:选用10~12周,体重280~300g的Wistar大鼠,随机分为适碘(normal iodide,NI)摄入组,10倍高碘(10 times high iodide,10 HI)摄入组和100倍高碘(100 high iodide,100 HI)摄入组。通过饮用含不同浓度碘化钾(potassium iodide,KI)的去离子水和喂养正常饲料,使三组大鼠每日摄碘量分别为7.5μg/d、75μg/d和750μg/d。测量大鼠体重,甲状腺重量,并计算甲状腺脏体比;采用过硫酸铵消化砷铈催化分光光度法测定大鼠尿碘浓度;采用直接化学发光技术的竞争免疫法测定大鼠血清甲状腺激素水平;采用特异性靶向线粒体的新型荧光染料MitoSOX,通过流式细胞术检测大鼠甲状腺线粒体超氧化物生成;采用western blot方法检测蛋白Nrf2、Keap 1、Srx和Prx 3表达的变化;采用免疫荧光染色,通过共聚焦荧光显微镜观察大鼠甲状腺Nrf2,Srx的表达。结果1.甲状腺脏体比:大鼠在NI、10 HI和100 HI摄入7天、14天和28天后,不同倍数碘对大鼠体重、甲状腺重量和甲状腺脏体比无明显影响(p>0.05)。2.尿碘浓度:大鼠在分别喂养7天、14天和28天后,与NI组相比,10 HI组和100 HI组尿碘浓度随着碘摄入量的增加显著增加(p<0.05)。当碘摄入量从NI增加至10 HI摄入时,尿碘排出量增加至NI组尿碘排出的10倍左右,而当增加至100 HI摄入时,尿碘排出仅增加至NI组尿碘排出的60~80倍。3.血清甲状腺激素水平:NI、10 HI和100 HI摄入7天、14天和28天,不同倍数碘对大鼠血清甲状腺激素(T3、T4、FT3、FT4和TSH)水平,比值T3/T4无明显影响(p>0.05)。4.线粒体超氧化物生成:在7天、14天和28天各时间点,与NI组相比,100 HI组线粒体超氧化物产生明显增加(p<0.05);与10 HI组相比,100 HI组线粒体超氧化物产生显著增加(p<0.05)。在100 HI组,与7天相比,28天的线粒体超氧化物产生显著增加(p<0.05);同样,与14天相比,28天的线粒体超氧化物产生也显著增加(p<0.05)。5.Western blot:在7天、14天和28天各时间点,与NI组相比,10 HI组Nrf2,Keap 1,Srx和Prx 3蛋白表达无明显变化(p>0.05);100 HI组Nrf2,Srx和Prx 3蛋白表达显著增高(p<0.05),而Keap 1在100 HI组显著降低(p<0.05)。6.免疫荧光:免疫荧光结果显示,在7天、14天和28天100 HI组,Nrf2在细胞核中强表达。结论1.100 HI摄入后大鼠体内仍有部分碘蓄积,可能是100 HI引起甲状腺氧化应激-抗氧化防御的基础。2.短期碘过量虽可诱导Wistar大鼠甲状腺细胞线粒体超氧化物生成增加,但同时激活了Nrf2-Keap 1通路上调了抗氧化蛋白Srx和Prx 3的表达,表明蓄积在体内的碘激活了甲状腺内的氧化应激-抗氧化防御机制,维持了正常的甲状腺功能。