IGF-1、TGF-β1在碘缺乏和碘过量所致甲状腺形态及功能变化中的可能作用

论文摘要

本实验在成功建立碘缺乏和碘过量Wistar大鼠、Balb/c小鼠动物模型的基础上,观察不同碘摄入水平下大、小鼠的甲状腺形态及功能的变化,同时检测甲状腺组织的胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、转化生长因子-β1（TGF-β1）的mRNA和蛋白质表达水平,进而探讨IGF-1、TGF-β1在碘缺乏和碘过量所致甲状腺生长及功能变化中的可能作用。本实验选用Wistar大鼠和Balb/c小鼠,分别随机分为3组:低碘组（LI）、正常碘组（NI）、50倍高碘组（50HI）。LI组动物饲料的平均碘含量为50μg/kg,NI组和50HI组动物饲料的平均碘含量为300μg/kg;LI组和NI组动物饮用去离子水,50HI组动物饮用加碘化钾的去离子水。根据大、小鼠每日进食量和饮水量估算各组动物每日总碘摄入量,大鼠各组分别为:1μg/d（LI组）、6μg/d（NI组）、300μg/d（50HI组）,小鼠各组分别为:0.25μg/d（LI组）、1.5μg/d（NI组）、75μg/d（50HI组）。分别在饲养3、6个月后处死动物,测定尿碘、甲状腺组织碘、甲状腺组织激素、甲状腺形态学观察、形态计量学测量甲状腺球蛋白的储存及含量;同时采用实时荧光定量PCR、半定量PCR、免疫组织化学等实验技术,检测甲状腺组织IGF-1和TGF-β1的mRNA、蛋白质表达水平的变化。实验结果显示:1尿碘和甲状腺组织碘水平:LI组大、小鼠的尿碘水平都很低,几乎测不出,NI组和50HI组的尿碘水平与其碘摄入水平基本一致;各组甲状腺组织碘含量随着碘摄入量的增加而增加,但增加的幅度远不及尿碘,与其碘摄入水平不一致。2甲状腺组织激素水平:各时段LI组大、小鼠甲状腺组织T3和T4水平均明显低于同期NI组,T3/T4明显高于NI组;而50HI组大、小鼠之间不完全相同,表现为各时段50HI组大鼠甲状腺组织T3含量低于同期NI组,T4含量与NI组相比无明显差别,T3/T4显著降低;50HI组小鼠于3个月时,甲状腺组织T3和T4含量均较NI组明显增高,6个月时,T3水平接近正常,T4仍有所升高,但不如3个月时明显;3、6个月时T3/T4均较NI组有所降低,但无统计学差异。3甲状腺形态学变化:大、小鼠NI组甲状腺滤泡均多为中等大小,上皮细胞为单层立方或扁平状,滤泡腔内胶质丰富;LI组甲状腺均呈现小滤泡增生性甲状腺肿改变;而50HI组大、小鼠则表现不同,50HI组大鼠甲状腺与NI组比较,甲状腺出现多型性变化,表现为既有部分滤泡明显增大,滤泡腔内充满浓染胶质,上皮细胞扁平,又有部分滤泡接近正常,同时增生现象明显,表现为滤泡变小,上皮细胞变为柱状,滤泡腔变小,胶质减少,提示TSH刺激征象;50HI组小鼠甲状腺与NI组比较,滤泡腔内胶质蓄积、丰满,滤泡腔增大,上皮细胞变扁平,呈现胶质蓄积性甲状腺肿,此改变与高碘大鼠不同之处在于,高碘小鼠发生了胶质蓄积性甲状腺肿,未发现甲状腺增生表现,即无明显TSH刺激征象。4甲状腺胶质蓄积水平的形态计量学测量结果:各时段50HI组大鼠的滤泡腔截面积、大中小滤泡腔所占比率变化不明显,不提示大鼠发生大滤泡性胶质蓄积;3个月时50HI组大鼠胶质面积与视场面积比值较NI组升高,而6个月时却低于NI组,3个月时50HI组胶质平均灰度低于NI组,6个月时与NI组相比无差别,表明大鼠在高碘摄入情况下,其甲状腺球蛋白总含量变化不明显。与大鼠不同,50HI组小鼠的甲状腺滤泡腔截面积明显增大,小、中等滤泡腔明显减少,大滤泡腔明显增多,提示小鼠发生了大滤泡性胶质蓄积;50HI组小鼠的甲状腺胶质面积与视场面积比值以及胶质的平均灰度均明显高于NI组,表明小鼠在高碘摄入下甲状腺球蛋白总含量明显增加。5大、小鼠甲状腺IGF-1和TGF-β1mRNA及其蛋白表达水平:3个月时大鼠,与NI组相比,LI组和50HI组甲状腺IGF-1mRNA表达水平均升高,其中50HI组升高更为显著（P＜0.01）;6个月时大鼠,与NI组相比,LI组甲状腺IGF-1mRNA表达水平较NI组明显下降,50HI组与NI组比较无统计学差异。3个月时大鼠,与NI组相比,LI组和50HI组IGF-1蛋白表达显著增加,在甲状腺上皮细胞胞浆内可见明显的阳性颗粒;6个月时大鼠,LI组IGF-1蛋白表达显著弱于NI组,50HI组与NI相比无明显差别。各时段小鼠甲状腺IGF-1mRNA表达水平,LI组显著高于NI组,50HI组与NI组比较无统计学差异。3、6个月时小鼠,与NI组相比,LI组IGF-1蛋白表达显著增加,50HI组IGF-1蛋白表达无明显变化。结果表明,各组大、小鼠甲状腺IGF-1mRNA和蛋白表达水平基本一致。3、6个月时大鼠,LI组和50HI组甲状腺TGF-β1mRNA表达水平均较NI组明显升高,其中LI组升高更为显著。3个月时大鼠,LI组甲状腺TGF-β1蛋白表达显著弱于NI组,50HI组与NI相比无明显差别;6个月时大鼠,与NI组相比,LI组TGF-β1蛋白表达显著增高,50HI组显著降低。3、6个月时小鼠甲状腺TGF-β1mRNA水平,LI组和50HI组均显著高于NI组。3个月时小鼠,LI组TGF-β1蛋白表达与NI相比无明显差别,50HI组显著弱于NI组;6个月时小鼠,与NI组相比,LI组TGF-β1蛋白表达显著增高,50HI组无明显差别。结果表明,只有6个月时LI组大、小鼠的甲状腺TGF-β1mRNA和蛋白质表达水平一致,3个月时LI组和各时段50HI组大、小鼠甲状腺TGF-β1mRNA和蛋白质表达水平不一致。从上述实验结果可以得出如下结论:1碘缺乏时大、小鼠均表现为明显甲状腺功能减退,代偿性出现小滤泡增生性甲状腺肿。碘过量时,大鼠甲状腺仅发生了多型性改变,未形成甲状腺肿;而小鼠发生了典型胶质蓄积性甲状腺肿。大鼠和小鼠对碘过量均具有较强的适应能力,但它们之间在稳定甲状腺内碘含量、稳定激素水平（激素合成、转化、释放）、以及甲状腺随之发生的结构改变存在较大差异;从总体看来,大鼠比小鼠对高碘摄入具有更强的适应能力。2本研究观察到碘缺乏时大鼠甲状腺IGF-1表达呈一过性升高,小鼠甲状腺IGF-1表达始终维持在较高水平;提示IGF-1参与了碘缺乏诱发甲状腺增生性肿大的发病过程;碘过量时大、小鼠甲状腺IGF-1表达水平变化不完全相同,但与各自发生的甲状腺形态学改变相一致。对于甲状腺自分泌的IGF-1与碘缺乏和碘过量所致甲状腺功能改变的关系尚需进一步研究和深入探讨。3碘缺乏时,大鼠和小鼠甲状腺自分泌TGF-β1升高,抑制甲状腺滤泡细胞的增生（此时甲状腺呈增生状态）,体现甲状腺器官的自稳调控机制;碘过量时,大鼠和小鼠甲状腺自分泌TGF-β1mRNA表达也升高,可能分别参与了高碘所致大鼠甲状腺呈多型性变化但无肿大形成、小鼠甲状腺胶质蓄积性甲状腺肿形成的调控过程。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• IGF-Ⅰ、TGF-β1在碘缺乏和碘过量所致甲状腺形态和功能变化中的可能作用
• 第一部分 碘缺乏和碘过量时大鼠及小鼠甲状腺发生的形态和功能变化
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 第二部分 碘缺乏和碘过量大、小鼠甲状腺IGF-1、TGF-β1mRNA及蛋白表达水平的变化
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 一、不同碘摄入量大、小鼠甲状腺所发生的形态及功能变化
• 二、不同碘摄入量大、小鼠甲状腺自分泌的IGF-1和TGF-β1在甲状腺发生的生长及功能变化中的可能作用
• 对今后研究的设想
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述
• 甲状腺生长及功能的调控因子
• 综述参考文献
• 致谢