酪蛋白预防小鼠高碘甲状腺肿的实验研究
作者：秦贵军 欧阳安 苏天水 王建波 张玉风
单位：450052郑州河南医科大学第一附属医院内分泌科
关键词：甲状腺肿；酪蛋白类；动物，实验
中华医学杂志930808 摘要 用高碘水诱发小鼠高碘甲状腺肿，从甲状腺重量、碘代谢、甲状腺组织形态学、酶学以及甲状腺和垂体激素等方面系统地观察了50%酪蛋白饲料对小鼠高碘甲状腺肿的影响。结果表明50%酪蛋白饲料对小鼠高碘甲状腺肿的发生具有明显的抑制作用。其作用机理可能是酪蛋白阻止过量碘进入甲状腺内，减少滤泡腔内过多胶质的堆积。
高比例蛋白质膳食对蛋白质营养不良所致甲状腺肿有拮抗作用[1]。酪蛋白能预防缺碘和致甲状腺肿物质所引起的甲状腺肿[2，3]。高碘地方性甲状腺肿尚无合适的防治措施，为此我们进行了酪蛋白与高碘甲状腺肿关系的研究，现将研究结果报告如下。
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材料和方法
一、材料
选用昆明种雄小鼠90只，体重10～12g，随机分成高碘(H组)、酪蛋白(C组)和对照(N组)3组，每组30只。H组和C组饮高碘水，含碘量为2500μg/L;N组饮本实验室自来水，含碘量为7.9μg/L。饲料成分：H组和N组为小麦40%、玉米40%、麦麸16%、黄豆4%(购自河南医科大学实验动物中心)；C组为H组饲料加等重量的酪蛋白(购自上海化学试剂采购供应站)。
二、方法
1.甲状腺组织形态学：动物饲养150天后处死，行甲状腺称重及光镜和透射电镜观察，光镜每组随机选用8只动物，电镜每组选用1只动物。
2.甲状腺组织碘含量：每组随机选用8只动物的甲状腺，采用Riesco碘测定法[4]，并加以改正。
, 百拇医药
3.甲状腺过氧化物酶(TPO)活性测定：H组和N组各测8只动物，C组测9只动物，采用愈创木酚分析法，由于甲状腺较小，仅测定了TPO总活性。
4.垂体和甲状腺功能测定：血清TSH、FT3、FT4、TT3、TT4浓度，均采用放射免疫法(RIA)测定，所用药盒由美国DPC生产。
结 果
一、甲状腺重量
称重动物H及N组各为24只，C组为25只。结果：H组甲状腺绝对和相对重量分别为6.5±1.816.0±4.1mg/100g体重，明显高于N组(2.9±0.87.3±1.7mg/100g体重)(P<0.001)；C组分别为3.4±1.08.8±2.9mg/100g体重，明显低于H组(P<0.001)。这表明高碘水可诱发小鼠甲状腺肿，50%酪蛋白饲料能阻止高碘甲状腺肿的发生。
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二、甲状腺组织形态学改变
1.肉眼观：H组甲状腺体积较大，外观呈线白色，触之较韧，未见结节；C组和N组甲状腺体积较小，外观呈粉红色，触之较软。
2.光镜所见：H组甲状腺滤泡腔直径明显扩大。扩大的腔内充满浓厚、深染的胶质，上皮细胞扁平，呈单层分布，核仁浓染。细胞间质成分减少(图1)，呈典型的胶质性甲状腺肿。N组甲状腺滤泡腔大小正常，腔内胶质粉红，上皮细胞多为立方形(图2)。C组与N组极为相似。
图1 甲状腺滤腔直径明显扩大，上皮细胞扁平，呈单层分布，核仁浓染 HE×400
图2 滤泡腔大小正常，上皮细胞为立方形 HE×400
, 百拇医药
3.电镜所见：H组滤泡上皮细胞扁平，胞内粗面内质网扩张，线粒体肿胀，嵴模糊不清，数量减少，出现细胞器坏死所形成的液泡(图3)；N组上皮细胞内线粒体呈椭圆形，嵴多，精面内质网丰富(图4)。C组超微结构与对照组相似。
图3 粗面内质网扩张，线粒体肿胀数量减少 ×16000
图4 线粒体呈椭圆形，嵴多，粗面内质网丰富 ×14000
H组甲状腺滤泡腔直径和上皮细胞高度分别为55.0±1.7和2.4±0.2μm(27.8±1.5和2.4±0.3μm)的2.0和0.5倍(P<0.001)，为C组(36.4±5.7和3.9±0.6μm)的1.5和0.6倍(P<0.001)。
, 百拇医药
44.0±21μg/100mg(9.0±2.6μg/100mg甲状腺)的4.9倍(P<0.001)，19.1±6.6μg/100mg甲状腺，明显低于H组(P<0.01)10.0±4.7U/g甲状腺，明显低于N组(25.6±7.5U/g甲状腺)(P<0.01)，说明H组TPO总活性受抑制；C组TPO总活性为15.7±5.9U/g甲状腺，明显高于H组(P<0.05)，说明酷蛋白能解除高碘对TPO活性的抑制。
五、垂体和甲状腺激素水平
各实验组血清TT3、TT4、FT3、TSH浓度尽管有变化，经统计学处理差异无显著性(P>0.05)，但H组的FT4水平显著高于N组(P<0.01)。C组血清FT4浓度与N组无差异(P>0.05)(附表)。
附表 小鼠血清垂体和甲状腺激素水平 组别
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T3(nmol/L)
T4(nmol/L)
FT3(pnmol/L)
FT4(pnmol/L)
TSH(mU/L)
N
4.2±1.3(14)
45±18(15)
0.7±0.3(15)
4.5±1.9(15)
, 百拇医药 1.2±0.7(11)
H
4.1±1.1(15)
54±18(18)
0.6±0.3(15)
8.5±3.6(15)*
1.7±0.4(15)
C
3.8±0.9(14)
48±25(18)
0.6±0.3(15)
, http://www.100md.com 5.9±4.8(15)
1.1±0.5(15)
六、相关分析
实验证明小鼠甲状腺相对重量与TPO总活性成负相关(n＝25,r=0.71,p<0.001),
=33.8-1.6
.
讨 论
缺碘饲料中补充一定量的必需氨基酸蛋白质后，可抑制甲状腺由增生向胶质潴留期演化，50%酪蛋白饲料能预防他巴唑(MMI)致大鼠甲状腺肿作用，阻止甲状腺滤泡上皮细胞向肥大期转化[3]。本实验观察到高碘组甲状腺呈典型的胶质性甲状腺肿，酪蛋白组甲状腺组织形态学与对照组相似。这表明酪蛋白能阻止高碘组甲状腺滤泡向胶质堆积期发展。
, 百拇医药
定量分析甲状腺碘含量，发现高碘组较对照组明显增加，酪蛋白组与高碘组相比较则明显减少，提示酪蛋白能影响小鼠甲状腺碘代谢，抑制滤泡上皮细胞摄取过量碘。本研究证明高碘甲状腺肿是由于过多胶质在滤泡腔内堆积所致，以及过量碘对甲状腺有损伤作用，如上皮细胞核浓缩，线粒体肿涨和液泡出现等。在酪蛋白组未发现上述改变。由此推测酪蛋白抑制高碘甲状腺肿的机理可能是阻止过量碘进入甲状腺内，减少胶质合成和在滤泡腔内堆积。
TPO是甲状腺激素合成的必需酶之一。在高碘甲状腺肿，TPO活性降低且与甲状腺碘含量成反比。我们观察到高碘组TPO受抑制，与甲状腺相对重量成负相关，这可能是过量碘离子与酷氨酸残基竞争活性碘或TPO活性基团部位，且占据TPO活性基团的结果。这种降低也许是一种代偿现象，阻止过量碘合成过多的甲状腺激素[5]。酪蛋白能消除过量碘过TPO活性的抑制，其机理可能与其减少过量碘进入甲状腺有关。
有实验表明，小鼠血清T4水平有随碘摄入增加而上升，反之，T3水平随碘摄入增加而下降的趋势，但未观察到碘摄入量与血清TSH水平的关系[6]。本实验发现各组间血清T3、T4、FT3和TSH水平差异无显著性，但高碘组FT4水平高于对照组，说明高碘组小鼠有碘甲亢，这种碘甲亢可能是过量碘合成了过多的甲状腺素所致[7]。酪蛋白组垂体和甲状腺激素水平与对照组差异无显著性说明酪蛋白能有效地预防碘甲亢。
, 百拇医药
综上所述50%酪蛋白饲料能减少胶质在小鼠甲状腺滤泡腔内堆积，有效地抑制高碘甲状腺肿，可能是阻止过量碘进入甲状腺内，其机制有待进一步研究。
参考文献
1 Gaitan JE,Mayoral LG,Gaitan E,Defective thyroidialiodine concentration in protein-caloric malnutrition.J Clin Endocrinol Metab,1983,57:327.
2 Ouyan An,The study on high protein diet to prevent goiter of rats,Dunn JT IDD Newsletter.1986,2:13
3 于搏，欧阳安，苏天水，等。酪蛋白营养抗致甲状腺肿物质作用的实验研究。中华医学杂志，1989，69：378。
, 百拇医药
4 Riesco G,Taurog A,Larsen P R,Variations in the response of the thyroid gland of the rat to different low-iodine diets:correlation with iodine content of diet,Endocrinology,1976,99:270.
5 Stanbury JB,Hetzel B,eds.Endemic goiter and endemic cretinism.New York:Wiley,1980,237-248.
6 于志恒，朱惠民，尹桂山。实验性高碘对机体的影响及其与高碘地甲病发病机量的联系，全国第四届碘缺乏病会议资料汇编，1991，1-7。
7 朱惠民，王风荣，尹桂山，等。高碘地方性甲状腺肿发病机理的实验研究，中国地方病学杂志，1989，8：220。
(收稿：1992-12-16 修回：1993-04-19), http://www.100md.com
单位：450052郑州河南医科大学第一附属医院内分泌科
关键词：甲状腺肿；酪蛋白类；动物，实验
中华医学杂志930808 摘要 用高碘水诱发小鼠高碘甲状腺肿，从甲状腺重量、碘代谢、甲状腺组织形态学、酶学以及甲状腺和垂体激素等方面系统地观察了50%酪蛋白饲料对小鼠高碘甲状腺肿的影响。结果表明50%酪蛋白饲料对小鼠高碘甲状腺肿的发生具有明显的抑制作用。其作用机理可能是酪蛋白阻止过量碘进入甲状腺内，减少滤泡腔内过多胶质的堆积。
高比例蛋白质膳食对蛋白质营养不良所致甲状腺肿有拮抗作用[1]。酪蛋白能预防缺碘和致甲状腺肿物质所引起的甲状腺肿[2，3]。高碘地方性甲状腺肿尚无合适的防治措施，为此我们进行了酪蛋白与高碘甲状腺肿关系的研究，现将研究结果报告如下。
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材料和方法
一、材料
选用昆明种雄小鼠90只，体重10～12g，随机分成高碘(H组)、酪蛋白(C组)和对照(N组)3组，每组30只。H组和C组饮高碘水，含碘量为2500μg/L;N组饮本实验室自来水，含碘量为7.9μg/L。饲料成分：H组和N组为小麦40%、玉米40%、麦麸16%、黄豆4%(购自河南医科大学实验动物中心)；C组为H组饲料加等重量的酪蛋白(购自上海化学试剂采购供应站)。
二、方法
1.甲状腺组织形态学：动物饲养150天后处死，行甲状腺称重及光镜和透射电镜观察，光镜每组随机选用8只动物，电镜每组选用1只动物。
2.甲状腺组织碘含量：每组随机选用8只动物的甲状腺，采用Riesco碘测定法[4]，并加以改正。
, 百拇医药
3.甲状腺过氧化物酶(TPO)活性测定：H组和N组各测8只动物，C组测9只动物，采用愈创木酚分析法，由于甲状腺较小，仅测定了TPO总活性。
4.垂体和甲状腺功能测定：血清TSH、FT3、FT4、TT3、TT4浓度，均采用放射免疫法(RIA)测定，所用药盒由美国DPC生产。
结 果
一、甲状腺重量
称重动物H及N组各为24只，C组为25只。结果：H组甲状腺绝对和相对重量分别为6.5±1.816.0±4.1mg/100g体重，明显高于N组(2.9±0.87.3±1.7mg/100g体重)(P<0.001)；C组分别为3.4±1.08.8±2.9mg/100g体重，明显低于H组(P<0.001)。这表明高碘水可诱发小鼠甲状腺肿，50%酪蛋白饲料能阻止高碘甲状腺肿的发生。
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二、甲状腺组织形态学改变
1.肉眼观：H组甲状腺体积较大，外观呈线白色，触之较韧，未见结节；C组和N组甲状腺体积较小，外观呈粉红色，触之较软。
2.光镜所见：H组甲状腺滤泡腔直径明显扩大。扩大的腔内充满浓厚、深染的胶质，上皮细胞扁平，呈单层分布，核仁浓染。细胞间质成分减少(图1)，呈典型的胶质性甲状腺肿。N组甲状腺滤泡腔大小正常，腔内胶质粉红，上皮细胞多为立方形(图2)。C组与N组极为相似。
图1 甲状腺滤腔直径明显扩大，上皮细胞扁平，呈单层分布，核仁浓染 HE×400
图2 滤泡腔大小正常，上皮细胞为立方形 HE×400
, 百拇医药
3.电镜所见：H组滤泡上皮细胞扁平，胞内粗面内质网扩张，线粒体肿胀，嵴模糊不清，数量减少，出现细胞器坏死所形成的液泡(图3)；N组上皮细胞内线粒体呈椭圆形，嵴多，精面内质网丰富(图4)。C组超微结构与对照组相似。
图3 粗面内质网扩张，线粒体肿胀数量减少 ×16000
图4 线粒体呈椭圆形，嵴多，粗面内质网丰富 ×14000
H组甲状腺滤泡腔直径和上皮细胞高度分别为55.0±1.7和2.4±0.2μm(27.8±1.5和2.4±0.3μm)的2.0和0.5倍(P<0.001)，为C组(36.4±5.7和3.9±0.6μm)的1.5和0.6倍(P<0.001)。
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44.0±21μg/100mg(9.0±2.6μg/100mg甲状腺)的4.9倍(P<0.001)，19.1±6.6μg/100mg甲状腺，明显低于H组(P<0.01)10.0±4.7U/g甲状腺，明显低于N组(25.6±7.5U/g甲状腺)(P<0.01)，说明H组TPO总活性受抑制；C组TPO总活性为15.7±5.9U/g甲状腺，明显高于H组(P<0.05)，说明酷蛋白能解除高碘对TPO活性的抑制。
五、垂体和甲状腺激素水平
各实验组血清TT3、TT4、FT3、TSH浓度尽管有变化，经统计学处理差异无显著性(P>0.05)，但H组的FT4水平显著高于N组(P<0.01)。C组血清FT4浓度与N组无差异(P>0.05)(附表)。
附表 小鼠血清垂体和甲状腺激素水平 组别
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T3(nmol/L)
T4(nmol/L)
FT3(pnmol/L)
FT4(pnmol/L)
TSH(mU/L)
N
4.2±1.3(14)
45±18(15)
0.7±0.3(15)
4.5±1.9(15)
, 百拇医药 1.2±0.7(11)
H
4.1±1.1(15)
54±18(18)
0.6±0.3(15)
8.5±3.6(15)*
1.7±0.4(15)
C
3.8±0.9(14)
48±25(18)
0.6±0.3(15)
, http://www.100md.com 5.9±4.8(15)
1.1±0.5(15)
六、相关分析
实验证明小鼠甲状腺相对重量与TPO总活性成负相关(n＝25,r=0.71,p<0.001),
=33.8-1.6.讨 论
缺碘饲料中补充一定量的必需氨基酸蛋白质后，可抑制甲状腺由增生向胶质潴留期演化，50%酪蛋白饲料能预防他巴唑(MMI)致大鼠甲状腺肿作用，阻止甲状腺滤泡上皮细胞向肥大期转化[3]。本实验观察到高碘组甲状腺呈典型的胶质性甲状腺肿，酪蛋白组甲状腺组织形态学与对照组相似。这表明酪蛋白能阻止高碘组甲状腺滤泡向胶质堆积期发展。
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定量分析甲状腺碘含量，发现高碘组较对照组明显增加，酪蛋白组与高碘组相比较则明显减少，提示酪蛋白能影响小鼠甲状腺碘代谢，抑制滤泡上皮细胞摄取过量碘。本研究证明高碘甲状腺肿是由于过多胶质在滤泡腔内堆积所致，以及过量碘对甲状腺有损伤作用，如上皮细胞核浓缩，线粒体肿涨和液泡出现等。在酪蛋白组未发现上述改变。由此推测酪蛋白抑制高碘甲状腺肿的机理可能是阻止过量碘进入甲状腺内，减少胶质合成和在滤泡腔内堆积。
TPO是甲状腺激素合成的必需酶之一。在高碘甲状腺肿，TPO活性降低且与甲状腺碘含量成反比。我们观察到高碘组TPO受抑制，与甲状腺相对重量成负相关，这可能是过量碘离子与酷氨酸残基竞争活性碘或TPO活性基团部位，且占据TPO活性基团的结果。这种降低也许是一种代偿现象，阻止过量碘合成过多的甲状腺激素[5]。酪蛋白能消除过量碘过TPO活性的抑制，其机理可能与其减少过量碘进入甲状腺有关。
有实验表明，小鼠血清T4水平有随碘摄入增加而上升，反之，T3水平随碘摄入增加而下降的趋势，但未观察到碘摄入量与血清TSH水平的关系[6]。本实验发现各组间血清T3、T4、FT3和TSH水平差异无显著性，但高碘组FT4水平高于对照组，说明高碘组小鼠有碘甲亢，这种碘甲亢可能是过量碘合成了过多的甲状腺素所致[7]。酪蛋白组垂体和甲状腺激素水平与对照组差异无显著性说明酪蛋白能有效地预防碘甲亢。
, 百拇医药
综上所述50%酪蛋白饲料能减少胶质在小鼠甲状腺滤泡腔内堆积，有效地抑制高碘甲状腺肿，可能是阻止过量碘进入甲状腺内，其机制有待进一步研究。
参考文献
1 Gaitan JE,Mayoral LG,Gaitan E,Defective thyroidialiodine concentration in protein-caloric malnutrition.J Clin Endocrinol Metab,1983,57:327.
2 Ouyan An,The study on high protein diet to prevent goiter of rats,Dunn JT IDD Newsletter.1986,2:13
3 于搏，欧阳安，苏天水，等。酪蛋白营养抗致甲状腺肿物质作用的实验研究。中华医学杂志，1989，69：378。
, 百拇医药
4 Riesco G,Taurog A,Larsen P R,Variations in the response of the thyroid gland of the rat to different low-iodine diets:correlation with iodine content of diet,Endocrinology,1976,99:270.
5 Stanbury JB,Hetzel B,eds.Endemic goiter and endemic cretinism.New York:Wiley,1980,237-248.
6 于志恒，朱惠民，尹桂山。实验性高碘对机体的影响及其与高碘地甲病发病机量的联系，全国第四届碘缺乏病会议资料汇编，1991，1-7。
7 朱惠民，王风荣，尹桂山，等。高碘地方性甲状腺肿发病机理的实验研究，中国地方病学杂志，1989，8：220。
(收稿：1992-12-16 修回：1993-04-19), http://www.100md.com