妊娠早期亚临床甲减L-T4干预对后代神经发育影响的运动实验研究

摘要

前言：妇女妊娠期间由于碘摄入量不足、自身免疫性甲状腺炎或其他原因，可能发生甲状腺功能减退症(甲减)。甲状腺激素在人体的生长和代谢方面起着重要的作用，是中枢神经系统发育的主要调节因素。如果母体在孕早期胎儿甲状腺功能还未完全建立时患甲状腺功能减退症，对其后代神经发育可能产生不同程度的不良影响。临床回顾性研究和动物实验已经证实在神经发育的关键时期母体患临床甲状腺功能减退症可以引起胚胎期脑发育异常和后代智力减退。然而母体患亚临床甲减导致其后代神经发育障碍的机制以及对其给予左旋甲状腺素干预治疗是否能够预防神经发育障碍和最佳的干预治疗时间目前尚不清楚。本实验建立亚临床甲减孕鼠模型，观察亚临床甲减孕鼠的仔鼠与对照组和临床甲减孕鼠的仔鼠神经发育的差异，分析三组仔鼠之间存在差异的原因；通过分别在不同时间点对亚临床甲减孕鼠进行左旋甲状腺素的干预治疗，明确左旋甲状腺素干预治疗能否阻止其后代神经发育延迟的发生、发展以及左旋甲状腺素干预治疗的最佳时间。
　　 方法：Wistar雌鼠行甲状腺切除手术，建立临床甲减模型。随机选取临床甲减Wistar大鼠，皮下注射L-T41.0μg/L(100g·d)，造成亚临床甲减模型。正常对照鼠为行甲状腺假手术的Wistar大鼠。临床甲减雌鼠、亚临床甲减雌鼠和正常对照雌鼠均与正常Wistar雄鼠交配，保证受孕的雌鼠临床甲减组和正常对照组各10只，亚临床甲减组40只。将亚临床甲减孕鼠随机分为亚临床甲减组和3个组，每组10只。三个治疗组的孕鼠分别在妊娠的第10天(E10)、第13天(E13)和第17天(E17)皮下注射1.25pμ/(100g·d)的浓度L-T4，使治疗组的孕鼠血清TSH水平恢复正常。亚临床甲减组和三个治疗组的孕鼠一直接受L-T4皮下注射直到仔鼠出生后20天断乳。在各组仔鼠出生后第三天取出海马组织，通过Western blot实验方法进行BDNF、Egr1、Arc、p-ERK和Rap1蛋白含量检测。在各组仔鼠出生后第40天分别进行水迷宫实验和海马兴奋性突触后电位LTP检测。应用SPSS16.0软件对各组实验数据进行分析和处理。
　　 结果：
　　 1、亚临床甲减模型的建立以及对于亚临床甲减孕鼠进行L-T4干预治疗亚临床甲减组、正常组、甲减组和亚临床甲减干预治疗组雌鼠血清TSH、TT4的比较。亚临床甲减组孕鼠血清TSH水平高于对照组(p=0.029)和治疗组(p=0.016)，低于临床甲减组(p=0.000)。亚临床甲减组孕鼠血清TT4水平与对照组和治疗组相比没有统计学差异(均p>0.05)，但是明显高于临床甲减组的孕鼠(p=0.000)。治疗组孕鼠血清TSH水平与对照组相比没有差异(p=0.304)。
　　 2、L-T4干预治疗母体亚临床甲减预防后代的空间学习和记忆能力受损仔鼠在出生后第40天进行水迷宫实验。定位航行试验中，随着训练次数和天数的增加，各组的潜伏期总的趋势是不断缩短的。训练的第2天至第5天临床甲减组的潜伏期时间最长，亚临床甲减组次之，对照组时间最短。临床甲减组始终长于对照组。亚临床甲减组潜伏期时间小于临床甲减组，但是没有统计学差异。亚临床甲减组潜伏期在第2、3天长于对照组(p=0.009；p=0.008)，但第4天开始两组之间没有差异。三个治疗组潜伏期和对照组之间没有差异。E10和E13两组的潜伏期在第2、3天短于亚临床甲减组(均p<0.05)，在第2、3天E17组与亚临床甲减组相比没有统计学差别(p=0.371；p=0.384)。在训练的第5天各组之间均没有统计学差异。
　　 3、L-T4干预治疗阻止母体亚临床甲减导致的后代兴奋性突触后电位LTP减弱海马经强直刺激后各组兴奋性突触后电位的斜率和幅度均增加。E10组和E13组仔鼠电位幅度增加百分比与对照组相比没有统计学差异(p=0.705，p=0.614)，高于E17组、亚临床甲减组和临床甲减组(均p=0.000)。E17组仔鼠电位幅度增加百分比高于亚临床甲减组(p=0.034)和临床甲减组(p=0.001)。E10组和E13组仔鼠电位斜率增加百分比与对照组相比没有统计学差异(p=0.754，p=0.926)，高于E17组、亚临床甲减组和临床甲减组(均p=0.000)。亚甲减组仔鼠电位斜率增加百分比低于E17组(p=0.000)，但是高于临床甲减组(p=0.002)。
　　 4、L-T4干预治疗纠正母体亚临床甲减导致后代海马LTP相关蛋白水平的变化亚临床甲减组Egr1、Arc、p-ERK、BDNF蛋白含量低于对照组，L-T4治疗后，Egr1蛋白含量E10组、E13组和E17组与对照组相比均没有差异(p=0.111；p=0.086；p=0.106)；Arc蛋白含量E10组和E13组与对照组相比均没有差异(分别p=0.089；p=0.145)，但是E17组明显低于对照组(p=0.011)；p-ERK蛋白含量E10组与对照组相比没有差异(p=0.206)；BDNF蛋白含量对照组高于其余五组，E10组和对照组高于亚临床甲减组(p<0.05)。Rap1蛋白含量临床甲减组高于对照组(p=0.039)，E10组、E13组、E17组、亚甲减组和临床甲减组的蛋白含量呈逐渐增加的趋势，但是没有统计学差异。
　　 结论：
　　 1、母体甲状腺功能减退症能够导致后代空间学习和记忆能力的损害；亚临床甲减的损害程度低于临床甲减。
　　 2、应用L-T4治疗能够有效预防亚临床甲减孕鼠对后代空间学习和记忆能力的损害，最晚也要在妊娠前半期(大鼠为E17天，人类为孕20周)前启动L-T4的治疗，在妊娠早期(大鼠为E13天，人类为孕12周)是L-T4干预治疗的最佳时间。
　　 3、母体亚临床甲减可能通过改变仔鼠海马与LTP相关蛋白BDNF、Egr1、Arc、p-ERK和Rap1的含量减弱LTP的产生，进而损害仔鼠空间学习和记忆能力。在妊娠早期(E13)前进行L-T4干预治疗可以纠正这些蛋白含量的改变。