浅论氟对大鼠甲状腺形态、甲状腺过氧化酶活性及血清甲状腺激素的影响

1、浅论氟对大鼠甲状腺形态、甲状腺过氧化酶活性及血清甲状腺激素的影响 【摘要】 目的 观察氟对大鼠甲状腺形态、甲状腺过氧化酶(TPO)活性及血清甲状腺激素的影响。方法 断乳1 月龄的SD大鼠随机分为对照组、低氟组、中氟组、高氟组,分别饮用不同氟浓度的水,饲养6 个月后处死。摘取甲状腺,在光镜下观察甲状腺形态结构的变化;改良愈创木酚法测定TPO活性;采用放射免疫方法测定血清甲状腺激素水平。结果 高氟组有部分滤泡明显增大,滤泡腔内充满浓染胶质。低氟组、中氟组、高氟组各组随着染氟剂量增加，甲状腺过氧化酶(TPO)活性与对照组相比明显下降(P0.05)。高氟组FT4水平与对照组相比显着降低(P0.05)，

2、有统计学意义。 结论 长期摄入过量氟可造成甲状腺组织学改变,抑制TPO活性，从而造成甲状腺激素合成降低，由此可知，氟化物可引起甲状腺肿大，并导致甲状腺代谢功能异常。 【关键词】 甲状腺激素; 氟; 甲状腺过氧化物酶;大鼠 Abstract: Objective To observe the effects of fluoride on thyroid morphology, thyroid peroxidase and serum thyroid hormones. Methods One-month ablactating SD rats were randomly divided into

3、 three groups: the control group, low-fluoride group, middle-fluoride group, high-fluoride group, fed with water containing different fluoride concentration by adding NaF respectively. Rats were sacrificed after being fed for six months. The morphology of thyroid was observed through light microscop

4、e. The TPO activity was measured with upgrade guaiacol method. Radio-immunoassay was used to detect serum thyroid hormones. Results The major changes included increased follicles with colloid accumulation in high fluoride groups. With the dose of fluoride increasing, TPO activity significantly decre

5、ased as compared with the control group (P0.05). FT4 levels of the high-fluoride were significantly lower compared with the control group (P0.05). Conclusions Chronic fluoride excess leads to definite histological changes in rat thyroid, inhibiting TPO activity so that level of thyroid hormone is de

6、creased, which shows that fluoride can cause goiter, and cause abnormal changes of thyroid metabolism function.Key words: thyroid hormone; fluoride; thyroid peroxidase; rat氟与人类的健康生活有着密切的关系,是人体和动物体内不可缺少的微量元素。摄入适量的氟对机体有益,但如果摄入过量的氟,超过了机体的代谢能力, 则会对组织和器官产生一定的不良影响。氟中毒病在世界范围内广泛分布，严重地影响着人和动物的健康1。有研究表明,甲状腺是对

7、氟最敏感的器官之一，具有很强的摄氟和蓄积氟的能力，氟与甲状腺结构和功能损伤有直接的关系2-4。流行病学调查结果显示：地方性氟中毒与甲状腺肿的流行有很大的重叠性，并且氟中毒的发生与甲状腺肿的流行之间呈正相关关系。本研究目的旨在复制氟过量的SD大鼠动物模型,从而观察氟过量是否能够导致甲状腺肿大，并探讨氟对甲状腺过氧化酶活性和甲状腺激素的影响，为研究氟对甲状腺的损伤机理提供实验依据。1 材料与方法1.1 主要仪器和试剂 氟化钠(国产分析纯) ; FT3、FT4 放免药盒(中国原子能科学研究院高科股份有限公司) ; UV-2550紫外分光光度计(日本岛津公司);TGL - 16G低温冷冻离心机(日本日

8、立公司) 。1.2 实验动物与分组 选用断乳后1 月龄, 体重在110130 g健康雄性SD大鼠40 只(购自锦州医学院实验动物中心) 。随机分为4 组: 对照组、低氟组、中氟组、高氟组, 4 组均食用普通粮食配制的饲料。对照组饮用自来水(含氟0.40 mg/L),低氟组饮用含氟15 mg/L的自来水, 中氟组饮用含氟量30 mg/L的自来水，高氟组饮用含氟60 mg/L的自来水，喂养180 天后处死, 采血并分离血清测FT3、FT4 , 摘取甲状腺后多聚甲醛固定做光镜样本;液氮迅速冷冻后于- 70 冰箱保存待测其它指标。1.3 甲状腺组织形态学观察 解剖大鼠，肉眼观察试验大鼠甲状腺的大小并称

9、重，将甲状腺样本按常规方法制备石蜡切片，HE染色，在光镜下观察。1.4 TPO活性的测定 采用Hosoya报道的愈创木酚法, 根据实验室条件, 略加修改。取200 L匀浆上清液，加入40 mmol/L愈创木酚660 L、0.6 mol/L H2O2 5 L，用PBS液加至1 mL。反应是在加入H2O2开始，记录1 min内470 nm吸收值的变化值。基本原理是愈创木酚作为电子供体与H2O2在TPO 催化作用下反应, 生成棕色四-愈创木酚, 后者在470 nm 有吸收峰。测定在岛津UV -2550紫外分光光度计上完成。活性单位用GU 表示, 1GU 定义为A470nm/min= 1.0。重复测定

10、3 次。1.5 血清甲状腺激素的测定 FT3、FT4 采用中国原子能科学研究院提供的试剂盒竞争结合放射免疫分析方法(R IA) 测定。1.6 统计学分析 所有数据以均数标准差(s)表示，应用SPSS13.0统计软件处理实验数据，组间比较采用单因素方差分析F检验，方差分析差异有显着性后再进行样本的两两比较(q检验)。对TPO活性与染氟剂量做相关分析。2 结 果2.1 甲状腺形态学观察试验期内实验大鼠未发生氟中毒之外的其他疾病,试验中期，饮氟大鼠表现不同程度的氟中毒症状，部分鼠出现骨骼变形，站立不稳，食欲下降，精神沉郁。试验中后期，饮氟大鼠身体发育迟缓，表现出明显的氟骨症症状，说明氟中毒大鼠模型成

11、功建立;对实验大鼠甲状腺进行解剖，结果肉眼观察到氟中毒大鼠甲状腺体积大于对照组的正常大鼠。观察大鼠组织切片时发现，对照组甲状腺滤泡大小均匀，胶质充盈，上皮细胞呈立方状，核呈圆形, 腔内充满中等粉红色胶质,细胞质清晰、均匀;而高氟各组滤泡上皮细胞渐变为扁平，间质纤维化，滤泡增大，滤泡腔内充满深染、黏稠的红色胶质,少量滤泡腔甚至有融合,形成巨形滤泡或囊腔(见图1)。 2.2 甲状腺TPO活性的测定氟对高氟各组甲状腺TPO活性有抑制作用。大鼠甲状腺TPO 活性组间比较，差异有统计学意义(F= 44.354，P0.05);各组与对照组比较，差异有统计学意义(F值分别为10.917、48.807、170

12、.908，P0.05)。TPO活性与染氟剂量相关性分析： r=-0.955，P0.05，表明：TPO活性与染氟剂量呈显着的负相关，见表1。2.3 血清甲状腺激素水平高氟组血清FT4水平与对照组相比显着降低(P0.05)，见表1。表1 TPO活性与血清甲状腺激素实验结果组别TPO活性*表示与对照组比较，P0.05;#表示给药组间比较，P0.053 讨 论地方性氟中毒是当前危害我国人民群众健康最严重的地方病之一。近年来随着对氟中毒研究的深入，非骨相氟中毒损伤引起了研究者的广泛关注。有资料表明，甲状腺具有较强的摄氟和蓄积氟能力，在非骨相组织中，甲状腺含氟量仅低于主动脉中蓄积氟量。氟对甲状腺的损伤是氟

13、中毒各种非骨相损伤中较严重的一种。本实验观察到甲状腺细胞明显的形态学改变,表现为部分滤泡明显增大,滤泡腔内充满浓染胶质,并可见到相互融合的大滤泡,表明高氟引起了甲状腺明显的组织学改变。结合高氟引起高氟组FT4显着降低，各组血清甲状腺激素的下降趋势,我们认为过量氟抑制了甲状腺激素的合成和释放,造成胶质潴留,有形成胶质性甲状腺肿的倾向 。氟中毒各组大鼠甲状腺TPO活性均低于对照组，而且差异显着，呈现明显的剂量-效应关系，这充分说明TPO对氟的作用非常敏感，氟能明显地抑制甲状腺中TPO的活性，影响TPO的代谢。甲状腺过氧化物酶(TPO)是一种糖基化血红素蛋白, 位于甲状腺细胞顶缘的细胞膜上, 具有催

14、化活性的区域面向充满胶质的滤泡腔。TPO是催化甲状腺激素合成的关键酶, 它参与了两个重要反应:甲状腺酪氨酸残基的碘化和碘化酪氨酸的耦联作用, 从而产生T3和T4。甲状腺过氧化物酶可受多因素调节，是甲状腺微粒体抗原的重要组成部分之一，与自身免疫性甲状腺疾病的发生、发展密切相关。染氟剂量与TPO活性间呈极其显着的负相关, 这与占秀安等报道的仔猪体内实验结果相一致;与李红等报道的氟对猪甲状腺原代培养细胞甲状腺过氧化物酶活性有明显的抑制相符。氟化物引起TPO活性异常降低，必然引起甲状腺功能异常，进而导致甲状腺结构发生病理改变10。进一步实验将观察氟化钠对甲状腺过氧化物酶基因表达的影响，揭示氟化物对甲状

15、腺功能的影响机制。【参考文献】 1 孙玉富，孙殿军.地方性氟中毒防治研究进展及今后工作意见J.中国地方病防治杂志，2004，19(5)：277-280. 李红，高明涛，许柯玉，等.氟对猪甲状腺原代培养细胞甲状腺过氧化物酶活性及mRNA表达的影响J.中国地方病学杂志，2008，27(3)：268-270. 张维东，张勇，柴春彦，等.INOS、VEGF 在氟致甲状腺肿大鼠甲状腺组织中的表达J.中国兽医科学，2008，38(3)：257-260. Meenakshi, Garg VK, Kavita, et al. Groundwater quality in some villages of Ha

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