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甲状腺功能亢进症(简称甲亢)的发病率之高越来越受到人们的重视,尤其是年轻女性。研究证明妊娠期甲亢的患病率为0.02%-0.2%,整个孕期母亲T4都能通过胎盘进入胎儿体内,若母亲甲亢未治疗或未治愈,其过量的甲状腺激素会通过胎盘,引起早产、流产、死胎并使产科各种并发症如胎儿窘迫、胎儿宫内生长迟缓、妊高症和妊娠期糖尿病等危险性明显增加。目前国内外有关妊娠期甲亢对子代影响的研究报道较少。
目的:转化生长因子-β1(transforming growth factor,TGF-β1)具备促进细胞增殖以及抑制细胞增殖的双重功能。激活TGF-β/smad信号转导通路,可导致肾脏细胞的坏死、凋亡及肾脏间质的成纤维细胞增生,肾间质脏纤维化。Desmin蛋白是肌源性细胞损伤的重要标志。当足细胞因各种原因发生损伤时,可大量表达Desmin蛋白而发生表型转化。观察不同程度甲亢合并妊娠对不同生长期仔鼠肾脏TGF-β1和足细胞骨架蛋白Desmin蛋白表达的影响,探讨母亲甲亢合并妊娠对仔鼠肾脏的损伤,为甲亢合并妊娠时对仔鼠肾脏的变化及其病变的预防及治疗提供依据。
实验方法:
1.建立甲亢模型60日龄左右的健康SD大鼠54只,其中雌鼠36只,雄鼠18只,体重180~200g。所有实验动物适应性饲养一周,若动物饮食、饮水及活动正常,无不良反应即可以开始实验。将雌鼠随机分为正常对照组(N组)12只,轻度甲亢组(A组)12只,重度甲亢组(B组)12只。连续经口灌胃给药,每天一次。A组、B组给左甲状腺素钠量分别为每天50ug/100g、150ug/100g。N组,灌服等量的生理盐水。每天记录饮食、饮水量,行为特征;每隔三天称量体重,调整给药量。灌胃21天时,在不使用麻醉剂条件下进行尾静脉采血2-3ml,采用化学发光法检测游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3)、游离甲状腺素(free thyroxine,FT4),促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)。
2.合笼将各组准孕雌鼠与正常雄鼠按2∶1于当日下午17时合笼,次日早晨阴道口发现白色米粒大小的阴栓为受孕,确定为妊娠0天,继续灌胃直至分娩。
3.取材待大鼠分娩后,正常对照组、轻度甲亢组、重度甲亢组分别标记为N组、A组及B组。各组分别于0天,21天,60天选取10只雄性仔鼠宰杀,并分别标记为正常对照组(N0,N21,N60),轻度甲亢组(A0,A21,A60)和重度甲亢组(B0,B21,B60)。通过心脏采血采取21天和60天仔鼠血液,静置15分钟后离心取血清,应用化学发光法检测FT3、FT4及TSH。应用脲酶波氏比色法测定尿素氮(BUN)及苦昧酸法测定肌酐(Cr)。取左侧肾组织应用western blot法测定肾组织中Desmin蛋白及TGF-β1的表达并行HE染色,并于21天时取左侧肾组织行透射电镜观察超微结构。
结果:
1.母鼠甲状腺功能轻度甲亢组与重度甲亢组FT3、FT4均较正常对照组显著升高,且重度甲亢组FT3、FT4较轻度甲亢组显著升高;轻度甲亢组与重度甲亢组TSH均较正常对照组显著降低,且重度甲亢组TSH较轻度甲亢组降低。
2.仔鼠一般性状正常对照组仔鼠生长发育良好,逐渐长出绒毛,绒毛色泽好,轻度甲亢组和重度甲亢组仔鼠生后较正常对照组体重减少,绒毛生长缓慢,无光泽,重度甲亢组仔鼠此种表现更为明显。
3.仔鼠肾功能
21天时轻度甲亢组和重度甲亢组BUN及Cr较正常对照组显著增高。21天时重度甲亢组BUN及Cr较轻度甲亢组显著增高。60天时轻度甲亢组和重度甲亢组BUN及Cr较正常对照组显著增高。60天时重度甲亢组BUN及Cr较轻度甲亢组显著升高。
正常对照组21天与同组60天比较,BUN及Cr没有明显的差别。轻度甲亢组60天与同组21天比较,BUN及Cr有明显的升高;重度甲亢组60天与同组21天比较,BUN及Cr有明显升高。
4.仔鼠甲状腺功能21天时轻度甲亢组和重度甲亢组FT3、FT4较正常对照组增高TSH较正常对照组减低。21天时重度甲亢组FT3、FT4较轻度甲亢组增高,TSH较轻度甲亢组减低。60天时轻度甲亢组FT3、FT4较正常对照组增高,TSH较正常对照组减低,但无统计学意义。60天时重度甲亢组FT3、FT4较正常对照组增高,TSH较正常对照组减低。60天时重度甲亢组FT3、FT4较轻度甲亢组增高,TSH较轻度甲亢组减低。
正常对照组60天FT3、FT4与21天时无统计学差别。轻度甲亢组60天FT3、FT4较21天时降低,有统计学意义,TSH较21天时升高,有统计学意义。重度甲亢组60天FT3、FT4较21天时减低,无统计学意义,TSH较21天时升高,无统计学意义。
5.Desmin蛋白及TGF-β1的表达0天时轻度甲亢组和重度甲亢组Desmin蛋白表达较正常对照组显著增高,重度甲亢组较轻度甲亢组Desmin蛋白表达显著增高。21天时轻度甲亢组和重度甲亢组Desmin蛋白较正常对照组显著增高,且重度甲亢组Desmin蛋白表达较轻度甲亢组显著增高。60天时,轻度甲亢组和重度甲亢组Desmin蛋白较正常对照组显著增高,60天时重度甲亢组Desmin蛋白较轻度甲亢组显著增高。
正常对照组仔鼠0天、21天和60天时,Desmin蛋白表达无明显的差别。轻度甲亢组21天及60天Desmin蛋白表达较0天均明显增加,60天较21天表达明显增加。重度度甲亢组21天及60天Desmin蛋白表达较0天均明显增加,60天较21天表达明显增加。
0天时轻度甲亢组和重度甲亢组TGF-β1表达较正常对照组显著增高,重度甲亢组较轻度甲亢组TGF-β1表达显著增高。21天时轻度甲亢组和重度甲亢组TGF-β1较正常对照组显著增高,21天时重度甲亢组TGF-β1表达较轻度甲亢组显著增高。60天时,轻度甲亢组和重度甲亢组TGF-β1较正常对照组显著增高,60天时重度甲亢组TGF-β1较轻度甲亢组显著增高。
正常对照组仔鼠0天、21天和60天时,TGF-β1表达无明显的差别。轻度甲亢组21天及60天TGF-β1表达较0天均明显增加,60天较21天表达明显增加。重度度甲亢组21天及60天TGF-β1表达较0天均明显增加,60天较21天表达明显增加。
6.HE染色结果正常组仔鼠0天肾组织尚未发育完全,肾系膜细胞及内皮细胞较少,肾小球体积较小。21天及60天肾组织结构整齐,肾小管和肾小球排列整齐,足细胞结构正常,内皮细胞无水肿及变形,基底膜无增厚。
轻度甲亢组仔鼠0天肾组织尚未发育完全,肾系膜细胞及内皮细胞较少,肾小球体积较小肾小管及肾小球排列整齐,与正常组0天肾组织无明显差别。21天肾组织中肾小管及肾小球结构稍紊乱,基底膜稍增厚,内皮细胞无水肿等异常;60天肾组织纤维组织稍增生,纤维化较正常组同期明显。内皮细胞及系膜细胞水肿及体积增大。
重度甲亢组仔鼠0天肾组织尚未发育完全,肾系膜细胞及内皮细胞较少,肾小球体积较小,与正常组0天肾组织无明显差别。21天肾组织排列异常紊乱,有大量红细胞的浸润,充血水肿较明显,基底膜增厚明显,基质增多。60天肾组织纤维组织明显增生,纤维化明显。内皮细胞及系膜细胞水肿及体积增大大量炎性细胞的浸润。
7.仔鼠21天肾脏透射电镜结果正常组21天仔鼠肾小球足细胞结构排列完整,足突排列清晰整齐;轻度甲亢组21天仔鼠肾小球基底膜轻度增厚,且厚薄不均匀,毛细血管窗孔不均匀增大;重度甲亢组21天仔鼠肾脏足细胞明显肿胀,足细胞线粒体鞘部分或大部分融合,部分膜融合或消失,系膜细胞和内皮细胞肿胀明显,系膜基质增多,毛细血管孔窗径明显增加。
结论:
1.母亲妊娠期患有甲状腺功能亢进症,会对子代肾脏造成一定影响。
2.母亲甲亢严重程度与子代肾脏损伤成正相关。
3.随着子代的生长发育,子代肾脏损伤表现得更加明显。