慢性碘过量对缺碘大鼠甲状腺形态的影响

慢性碘过量对缺碘大鼠甲状腺形态的影响 慢性碘过量对缺碘大鼠甲状腺形态的影响 第16卷第12期 2006年6月 中国现代医学杂志ChinaJournalofModemMedicineV0I.16No.12 Jun.2006 文章编号:1005—8982(2006)12—1781—05 慢性碘过量对缺碘大鼠甲状腺形态的影响 ,单忠艳,金迎z,关海霞,李玉妹z,张诺z,满娜z, 崇巍,陈威 佟雅洁,于扬,范晨玲,张志瑜s,张晓平,滕卫平2 (1.中国医科大学附属第一医院急诊科,g_-7沈阳110001;2.中国医科大学附属第一医院 内分泌科,内分泌研究所,辽宁沈阳1i0001;3.中国医科大学公共卫生学院, 辽宁沈阳ll0001;4.河北省承德市卫生局,河北承德067000) ? 论着? 摘要:目的研究慢性碘过量对缺碘wistar大鼠甲状腺形态的影响.方法4周龄Wistar大鼠经低碘饲 料喂养3个月建立缺碘大鼠模型,对其进行8个月的1倍,3倍和6倍补碘,补碘量分别对应于笔者前期流行 病调查所见的3个农村社区的碘摄入水平,后两者为碘过量.观察缺碘大鼠经不同剂量补碘后甲状腺形态学的 变化.结果在补充1倍,3倍和6倍碘8个月后,甲状腺碘含量增加,甚至高于非缺碘大鼠;甲状腺相对重量 仍然未能回落至非缺碘大鼠水平.电镜下缺碘引起的内质网扩张和线粒体肿大在补碘后来见恢复.且随补碘剂 量的增加,超微结构损伤呈现加重的趋势.结论对缺碘动物单纯补碘难以纠正基础缺碘引起的甲状腺损伤. 甲状腺内碘潴留,甲状腺肿仍然存在,甲状腺可能处于亚临床病理状态. 关键词:碘;大鼠;甲状腺 中图分类号:R332文献标识码:A Effectofchronicexcessiveiodineonthyroid phologyofiodim~eficientratsmorphologyoriodine-dencientrats币 CHONGWei,CHENWei2,SHANZhong—yan,JINYing2,GUANHal一) 【ia2,LIYu-shC,ZHANGNuC, MANNa,TONGYa-jie2'YUYang2,FANChen-ling~,ZHANGZhi-yu,ZHANGXiao— ping4,TENGWei-pinff~ (1.DepartmentofEmergency,theFirstAffiliatedHospitChinaMedicalUniversity,Shenyang,Liaoning11oool, P.R.China,"2.InstituteofEndocrinology,DepartmentofEndocrinology,theFirstAffiliatedHospit~ChinaMedical University,Shenyang,Liaoning110001,.China,"3.SchoolofPublicHealth,ChinaMedicalUniversity, Shenyang,Liaoning11000_7,.China,.4.HeahhBureauofChengde,Chengde,Hebeio67ooo,P.R..China) Abstract:【Objective】 Tostudytheeffectofchronicexcessiveiodineonthyroidmorphologyofiodine-deficient rats.【Methods】Iodine-deficientratmodelsweremadebygiving4-weekoldratsiodine— deficientfodderfor3 months.Theseiodine-deficientratswerethensupplementedfor8months1一.3一and6一 foldiodinewhich correspondedtothe3levelsofiodineintakefoundinourepidemiologicalstudyin3ruralcommunities,thelatter twolevelswereiodineexcessive.Thenchangesinthyroidmorphologyafteriodinesupplementwereobserved. 【Results】Aftersupplementof1一,3一 and6-foldiodinetoiodine-deficientratsfor8months.Thyroidiodine contentincreasedtotllelevelhighertllannon—iodine—deficientrats.thyroidrelativeweightdecreased,butWas higherthannon—iodine—deficientones.Theultrastructureinjuresofswellingmitochondriaanddilatingendoplasmic retlculuminepithelialcellsofiodine—deftcientthyroiddidnotrecover.butbecameworsewitlliodinesupplement increase.【Conclusion】Iodinesupplementalonecouldnotcorrecttheinjuresresultingfromiodinedeficiencywith iodineaccumulatinginthyroidandgoiterremaining.Asub—pathologicalstateofthyroidmightoccur. Keywords:iodine;rat;thyroid 收稿日期:2005一ll—l4 十基金项目:国家自然科学基金资助项目(39970350);美国中华医学基金会资助项目(98—688IITD) Dlii~作者】滕卫平 ? 1781? 中国现代医学杂志第l6卷 1996年开始我国实行全民食盐加碘法规.1997 年,1999年的全国居民尿碘中位数(MUI)分别为 303g门L和330g/L.2001年国家调整食盐加碘的 剂量.2002年,MUI下降为246g/L.此期间,全国 各地的甲状腺疾病的发病率呈现增加的趋势.本课 题组1999年进行的3个不同碘摄人量农村社区甲 状腺疾病流行病学调查结果显示,碘超足量和碘过 量会增加临床和亚临床甲状腺功能减退症的患病 危险【l'2】.高天舒等报道了碘过量对普通Wistar大鼠 甲状腺的影响翻.本文主要报道碘过量对缺碘Wistar 大鼠甲状腺的作用,即以调查的3个农村社区的碘 摄入量为处理因素,观察对甲状腺形态的影响. 1材料与方法 1.1缺碘大鼠模型的制备和处理因素 选用4周龄Wistar大鼠(中国医科大学实验动 物中心),体重90—110g,只,雌雄各半,随机分为5 组,即非缺碘组,缺碘组,1倍补碘组,3倍补碘组和 6倍补碘组.所有大鼠均食用由缺碘地区粮食配制 的低碘饲料,碘含量为60gkg.非缺碘组饮用碘浓 度为200g/L的碘酸钾溶液,此为大鼠正常碘摄人 量.缺碘组饮用去离子水.1倍补碘组,3倍补碘组 和6倍补碘组先饮去离子水3个月制备成缺碘大鼠 模型后,再分别饮用碘浓度为200g/L,600g几和 1200g/L的碘酸钾溶液,补碘剂量分别约为1,3,6 倍碘摄入量.各组分别于补碘1个月,2个月,4个月 及8个月时分批处死大鼠,非缺碘组,缺碘组于补碘 即刻各处死1批. 1.2标本的采集和处理 大鼠处死前于代谢笼中收集24h尿,吸取3,5 mL放人10mLEppendoff管中,于一20~C冰箱中保 存,采用中华人民共和国卫生部行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 砷铈分光 光度法测定尿碘.麻醉前称体重,然后以10%水合 氯醛腹腔麻醉大鼠,逐层分离颈部皮肤,皮下组织至 完全暴露气管,迅速沿气管两侧分离甲状腺组织并 称重.取1mm甲状腺组织数块迅速浸入(0.1M二 甲砷酸钠缓冲液配制的)2.5%戊二醛中固定,按常 规制做透射电镜标本.其余甲状腺组织迅速置于防 冻管并浸入液氮中,转一70~C冰箱冻存,其中部分标 本在一20~C恒冷切片机中制备成l2m厚的冰冻切 片,常规HE染色镜检;另有部分标本用于测定甲状 腺组织碘含量. 1.3甲状腺碘测定 将一70~C冻存的甲状腺组织于O4oCPBS中机 械匀浆(5000r/min,2min),制备成1‰的组织匀 浆液,测定其碘含量,方法同尿碘. 1.4统计学处理 在EXCEL软件下录入数据,应用SPSS软件行 统计学分析.组间MUI比较用秩和检验.其余数值 用?s 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示,均数比较用t检验. 2结果 2.1缺碘大鼠模型 缺碘大鼠模型MUI和甲状腺组织碘含量显着 低于同期非缺碘大鼠,甲状腺相对重量明显大于非 缺碘大鼠,见表1.光镜下和非缺碘大鼠相比较,甲 状腺滤泡腔变小,上皮增高,胶质减少,滤泡间血管 增多,充血,呈现出弥漫性增生性甲状腺肿表现,见 图1,2. 表1缺碘大鼠模型和非缺碘大鼠MOt(M),甲状腺相对重 量,组织碘含量比较(?s) 驯MUI(~g/L)甲量甲量 缺碘大模型10.81(19)24.54?9.14(18)64.70?48.16(6)t 非缺碘大鼠192.60(6)8.38?1.21(13)32230?111.90(4) 注:恂碘大鼠模型与非缺碘组比较P<0.05.括号内为样本量 图1缺碘大鼠模型HE染色(×200) 图2非缺碘大鼠HE染色(×200) 2_2补碘后各组MOl 1,3,6倍补碘组之间MUI差异有显着性(P< 0.05),分别约为非缺碘组的1,3,6倍,且在时间上 稳定,反映实验处理因素控制良好,见表2. ? 1782? 第12期崇巍,等:慢性碘过量对缺碘大鼠甲状腺形态的影响 表2补碘后各组MUI(M)结果(g,L) 2.3补碘后各组甲状腺碘含量 1,3,6倍补碘组甲状腺碘含量补碘后即上升, 在整个8个月的补碘过程中均始终高于同期缺碘 组,并在补碘4个月后显着高于缺碘组.3个补碘组 甲状腺碘含量在补碘8个月时达到非缺碘组的2 倍,见表3. 2.4补碘后各组甲状腺相对重量 1,3,6倍补碘组甲状腺相对重量在补碘后均下 降,补碘1个月后即显着低于同期缺碘组.3个补碘 组甲状腺相对重量在补碘2个月时达到最低值,随 后呈上升趋势,在整个8个月的补碘过程中始终高 于非缺碘组,并在补碘4个月后显着高于非缺碘组 (P<O.O5),见表4. 2.5电镜下各组甲状腺超微结构观察结果 非缺碘组甲状腺滤泡上皮细胞胞质内可见,粗 表3补碘后各组甲状腺组织碘含iil;~较(,互?s) 注:1)与缺碘组比较P<O.05 2)3个补碘组与非缺碘组比较P<O.05.括号内为样本量 表4补碘后各组甲状腺相对重量比较(mg/lO0g,?s) 注:1)与缺碘组比较P<O.05 2)3个补碘组与非缺碘组比较P<O.05,括号内为样本量 图3非缺碘组超微结构(X9600) 图61倍补碘组8个月超微结构 (X9600) 图4缺碘组3个月超微结构 (X9600) 图5缺碘组11个月超微结构 (X9600) 图73倍补碘组8个月超微结构图86倍补碘组8月超微结构 (X9600)(X9600) ? 1783? 中国现代医学杂志第l6卷 面内质网丰富,呈扁平囊状的,无扩张.线粒体完整, 无肿胀变形.胶质小滴较多.游离缘有许多微绒毛, 见图3.大鼠缺碘3个月时(缺碘大鼠模型建立 时),内质网明显扩张,线粒体肿胀,游离缘微绒毛 减少,见图4.到缺碘11个月时,内质网高度扩张, 呈囊泡状,粗面内质网脱颗粒.线粒体肿胀,嵴模糊, 甚至嵴消失,线粒体空泡化.游离缘微绒毛进一步 减少,见图5.3个补碘组在补碘8个月时上述缺碘 性损伤未见恢复,且随补碘剂量的增加,超微结构损 伤呈现加重的趋势,见图6—8. 3讨论 碘是甲状腺合成甲状腺激素的主要原料之一. 正常成人甲状腺每天合成100g甲状腺激素,需要 碘原料65g.这就是WHO,ICCIDD提出补碘推荐 剂量的主要依据.成人每天补碘150g,这个推荐 剂量已经超过实际需要量的2倍.从尿碘排泄量反 映这个补充量应当是100dL(一般按照每天尿量 1500mL计算).2001年,WHO,ICCIDD又提出尿 碘100,199dL,即补碘150—300g/d,作为足量 补碘的指标[41,约为实际需要量的2—5倍. 笔者对3个农村社区进行过的流行病学调查发 现MU1分别为103,374和614g,L圈,后两者为碘 过量地区(MUI>300g门L),分别约为足量补碘指 标下限(1oog/L)的1倍,3倍和6倍.本动物实验 的4个特点是:模拟了上述流行病调查人群的碘摄 入量的差别,即1倍,3倍和6倍补碘量;处理时间 选择了8个月,模拟慢性碘过量的过程,这与多数文 献报告的急性碘过量不同;Wistar大鼠没有甲状腺 自身免疫背景,作为普通人群的模拟对象;选择对碘 耐受性较强的Wistar大鼠,使结果更具有说服力. 本实验的目的是观察长期1倍,3倍和6倍补碘对 缺碘,无自身免疫遗传背景Wistar大鼠甲状腺形态 的影响.' 按设计,笔者给予Wistar大鼠低碘喂养3个 月,建立了标准的缺碘大鼠模型f61.缺碘大鼠的 MUI,甲状腺碘含量显着低于同期非缺碘大鼠,甲状 腺相对重量明显高于非缺碘大鼠.光镜下甲状腺滤 泡腔变小,上皮增高,胶质减少,滤泡问血管增多,充 血,呈现出弥漫性增生性甲状腺肿表现.电镜下内 质网明显扩张,线粒体肿大.笔者给予该缺碘大鼠8 个月的1倍,3倍和6倍补碘,未见缺碘甲状腺在形 态学上恢复正常. 首先,缺碘甲状腺在补碘后,在相对重量,碘含 量方面仍然表现为甲状腺肿.Marine曾经提出,增生 性甲状腺肿在去除致甲状腺肿刺激因素以后,不能 恢复其正常形态,胶质性甲肿是增生性甲肿所能复 原的最接近正常的状态171.其次,补碘未能使缺碘甲 状腺上皮细胞因缺碘引起的超微结构损伤(如线粒 体肿胀和内质网扩张)恢复.碘缺乏时,持续升高 TSH可刺激甲状腺产生和蓄积过多的H:0:及其他 氧自由基I8'91,超出甲状腺抗氧化防御系统的清除能 力,造成细胞的膜结构(如线粒体和内质网)损伤. 笔者对缺碘大鼠进行8个月的1,3,6倍补碘后,上 述甲状腺滤泡上皮细胞因缺碘导致的线粒体肿胀和 内质网扩张的改变未能得到恢复,并且随补碘剂量 从1倍增加到6倍,损伤似有加重的趋势.与之相 似,Many等发现缺碘增生性甲状腺肿小鼠经正常碘 含量饲料喂养后,甲状腺上皮细胞即可出现坏死现 象,高碘饲料喂养可造成该现象加重[it.t2I.可见对 缺碘动物单纯补碘不能纠正其原来的损伤,甲状腺 处于亚临床病理状态. 本课题组张诺发现,碘缺乏可造成Wistar大鼠 甲状腺氧化损伤,碘缺乏Wistar大鼠补充含碘 330dL的碘酸钾溶液(相当于上述3倍和6倍碘 充足量之间)可削弱甲状腺的综合抗氧化防御能 力,使甲状腺面临自由基的威胁(待发表).Many等 则发现,过量的碘作用于缺碘甲状腺产生的上皮细 胞坏死可以被碘的氧化,有机化抑制剂FlU所抑 制,上皮细胞内的脂褐质和坏死相关.提示过量碘对 缺碘甲状腺的直接毒性由脂质过氧化介导,是碘氧 化或有机化后产生的过多自由基作用的后果[13】.倘 若缺碘和缺碘后补碘都可能使甲状腺面临氧化损伤 的威胁,那么增强机体抗氧化损伤的能力就有可能 削弱或阻断缺碘和缺碘盾补碘导致的氧化损伤. 参考文献: [11CHONGW,SUNW,TENGWP.Multivariateanalysisofrela- tionshipbetweeniodineintakeandthyroiddysfunctions[J].China JournalofModemMedicine,2005,15l(9):1285-1288.Chinese [2】CHONGW,SHANZY,SUNW,eta1.Multivariateanalysisof relationshipsbetweeniodinebiologicalexp08ureandsubclinical thyroiddisfunctiom【JJ.ChineseMedicalSciencesJournal,2005, 20(3):202—205. 【3】GAOHUFN,TENGWP.Effectofmildandm0d删e眈_ eessiv~~iodinesupplementationOilthyroidfunctionandmorpholo- gYinnon-iodinedcierI.yratmodel【JJ.ChinJIntemMed, ? 1784? 第12期崇巍,等:慢性碘过量对缺碘大鼠甲状腺形态的影响 2003.42(10):705-708.Chinese [4】WHO.AssessmentofIodineDeficiencyDisordersandMonitoring theirElimination.Aguideforprogrammemanagerssecondedi— fion),WHO,unpublisheddocument,2001. 【5】SHANGZY.TENGWP,uYS,eta1.Comparativeepidemiologie studyontheprevalenceofiodine-inducedhypothyroidism田. 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(雷敏编辑) (上接第1780页) 表3各组实验大鼠肝脑,脾,肾中的Pb,Zn,Cu,Fo含量 (?s,I.L) 注:1)B与A组比较;C,D,E与B组比较,P<0.05 2)B与A组比较;C,D,E与B组比较,P<0.01 3讨论 口服吸附剂通过胃肠道驱铅,主要通过两方面: 一 是吸附食物中的铅,减少吸收,二是吸附胆汁分泌 的铅,阻断铅的肠肝循环,因此,肠吸附剂不仅可治 疗铅中毒,也可预防铅中毒. 蓄积在组织中的铅是中毒的隐患,排除肝,脑, 脾,肾中的铅对防治铅中毒至关重要口】.实验结果表 明,口服吸附剂通过胃肠道驱铅,不仅能降低血铅,而 且对各组织中的铅也有驱除作用,它能明显降低肝, 肾,脑,脾中的铅,说明机体内铅处于动态平衡,血铅 降低,组织中的铅会向血铅转移,最终恢复正常. 实验结果表明,吸附剂不仅会使铅的含量降低, 同时也使其他微量元素含量降低,可能与活性炭的 选择性较差有关,若考虑用于驱铅治疗,还需进一步 研究怎样避免其不良反应,可考虑适当补充某些必 需微量元素和营养素,这不仅可预防微量元素降低, 而且可以通过这些营养素和必需微量元素与铅竞争 配体而加速解毒和排铅过程. 参考.文献: 【1】LOGHMAN—ADHAMM.Renaleffectsofenvironmentaland0c— cupationalleexposure叨.EnvironHealthPcrspect,1997.105 (9):928-938. 【2】CAMPBEI工J凡PARISM,SCHAFFERsJ.Acostcomparison ofscreeningstrategiesfordevatedbloodleadlevels田.ArchPe— diatrAddescMed,1996,150(11):1205-1208. 【3J3XUXP,WANGTX,JIANGYS,eta1.X-microanalysisfor chroniclead田.ChinaJournalofModernMedicine,2002,12): 26—27.Chinese (王荣兵编辑) ? 1785?