甲状腺功能低下大鼠中枢5-HT对TSH分泌的影响
作者：肖建英 刘用璋 朱燕凌 高淑贤 李红 陈淑英
单位：肖建英 刘用璋 朱燕凌 高淑贤 李红(锦州医学院 生物化学教研室，辽宁 锦州 121001)；陈淑英(锦州市职业病防治研究所，辽宁 锦州 121013)
关键词：甲状腺功能低下；5-羟色胺；促甲状腺激素
中国地方病学杂志000410 [摘要] 目的 探讨甲状腺功能低下(甲低)大鼠中枢5-羟色胺(5-HT)系统的代谢变化与机制,以及5-HT对促甲状腺激素(TSH)分泌的调节作用。方法 用0.5% NaClO4诱导实验大鼠甲低功，采用荧光分析方法测定大鼠脑组织5-HT、5-HIAA含量及MAO活性，放免法测定血清T3、T4及TSH含量。结果 甲低组大鼠血清T3、T4含量明显下降，而血清TSH含量及脑组织中5-HIAA、5-HIAA/5-HT比值、MAO活性显著升高，且5-HIAA、5-HIAA/5-HT比值与MAO活性的变化呈正相关，r值分别为0.59、0.57，P<0.01。5-HIAA、5-HIAA/5-HT比值与TSH的变化也呈正相关，r值分别为0.69、0.64,P<0.01。而5-HIAA与血清T3、T4则呈负相关，r值分别为-0.74、-0.68,P<0.01。结论 甲低大鼠中枢5-HT代谢活跃，其机制主要是通过调节MAO活性而实现；中枢5-HT对TSH的分泌有促进作用，在甲状腺激素对TSH的负反馈调节中，5-HT可能是中间环节之一。
, 百拇医药
[中图分类号]O613.44;Q575+.12 [文献标识码] A
[文章编号]1000-4955(2000)04-264-02
Effects of central 5-HT on TSH secretion in hypothyroid rats
XIAO Jian-ying, LIU Yong-zhang, CHEN Shu-ying, et al
(Dept of Biochemistry,Jinzhou Medical College, Jinzhou 121001, China)
Abstract： Objective To study the metabolic changes of 5-HT in brain of hypothyroid rats and to observe the effects of 5-HT on TSH secretion.Methods The experimental hypothyroid rats were induced with 0.5% NaClO4 in their drinking water.Concentrations of 5-HT,5-HIAA and monoamine oxidase (MAO) activity were measured by fluorspectrometry.Serum T3,T4 and TSH were measured by RIA.Results Concentration of serum T3,T4 decreased obviously in hypothyroid rats,whereas concentration of serum TSH and 5-HIAA content and MAO activity in brain increased significantly.Cocentration of 5-HIAA and ratio 5-HIAA to 5-HT were directly related to MAO activity (r=0.59,0.57,P<0.01).There was also a positive correlation between serum TSH and 5-HIAA content and ratio 5-HIAA to 5-HT (r=0.69,0.64,P<0.01).But a negative correlation between 5-HIAA and serum T3,T4 could be observed (r=-0.74,-0.68,P<0.01).Conclusions The metabolism of central 5-HT is active in hypothyroid rats and thyroid hormone has effects on the metabolism of 5-HT by regulating MAO activity.The secretion of TSH is stimulated by 5-HT neuronal activity and 5-HT may be a mediate factor in the negative feedback effect of thyroid hormone on TSH.
, 百拇医药
Key words：Hypothyroidism; 5-HT; TSH
许多研究表明，甲状腺激素对大脑发育和脑功能的维持有重要作用，并与中枢神经递质的代谢密切相关[1]。但是关于甲状腺激素中枢5-HT系统的影响，5-HT对TSH分泌的影响，以及5-HT是否参与甲状腺激素对TSH的负反馈调节研究较少，且由于动物模型复制和检测方法的不同，结果也不甚一致。本实验旨在探讨甲状腺功能低下(甲低)大鼠脑组织5-HT系统的代谢变化与机制,以及5-HT对TSH分泌的调节作用，为阐明上述问题提供一些实验资料。
1 材料与方法
1.1 实验动物分组及取材 实验动物采用锦州医学院实验动物中心提供的SD大鼠，饲以动物室正常复合饲料。大鼠随机分2个组，甲低组(10只)饮含0.5% NaClO4的自来水，对照组(11只)饮自来水。4周后，2个组动物一同在无麻醉状态下迅速断头采血，制备血清，待测T3、T4及TSH；摘除甲状腺称重；取出脑组织低温冷冻保存，一半留测神经递质，一半测单胺氧化酶(MAO)活性。
, 百拇医药
1.2 主要仪器和试剂 国产高速冷冻离心机，岛津RF-520荧光分光光度计，岛津UV-1601紫外可见分光光度计，国产FT-GB自动计数125I放免测量仪。5-羟色胺、5-羟吲哚乙酸胺为瑞士进口，高香草酸为德国Merck产品，其余均为国产分析纯试剂。
1.3 生化指标测定 5-HT、5-HIAA及MAO活性测定根据文献方法改进而成[1]，血清T3、T4、TSH测定采用中国科学院原子能研究所提供的放免试剂盒。
1.4 数据分析 所得结果经统计学处理，做t检验及相关分析。
2 结果
2.1 甲状腺重及血清T3、T4、TSH含量 甲低组大鼠甲状腺相对重量及血清TSH含量明显高于对照组;血清T3、T4含量则显著低于对照组。血清T3、T4与TSH呈线性负相关，r值分别为-0.76、-0.81,P<0.01(表1)。
, 百拇医药
表1 实验大鼠甲状腺重血清T3、T4、TSH含量 组别
例数
甲状腺重△
T3
(nmol/L)
T4
(nmol/L)
TSH
(mU/L)
甲低组
对照组
, 百拇医药
10
11
26.32±5.67*
14.54±3.89
0.32±0.19*
1.67±0.56
4.81±2.06*
43.25±7.64
3.88±1.23*
1.27±0.62
注：*P<0.01，均与对照组相比，△甲状腺重量为大鼠100g体重的相对重量(mg)
, 百拇医药
2.2 5-HT、5-HIAA含量及MAO活性 甲低组大鼠脑组织5-HIAA含量、MAO活性及5-HIAA/5-HT比值均显著高于对照组，P<0.01；但甲低组5-HT含量升高不明显，P>0.05。相关分析，5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值与MAO活性呈显著正相关，r值分别为0.59、0.57,P<0.01(表2)。表2 大鼠脑组织5-HT、5-HIAA含量及MAO活性 组别
例数
5-HT
(ng/g)
5-HIAA
(ng/g)
5-HIAA/5-HT
MAO
, 百拇医药
μmol/(mg.Pr.h)
甲低组
对照组
10
11
723.34±91.28△
667.62±89.43
981.25±102.24*
709.36±90.27
1.36±0.23*
1.06±0.14
, 百拇医药
47.26±8.31*
29.25±7.47
注：△P>0.05，与对照组相比;5-HT、5-HIAA(ng/g)为每克湿组织的含量
2.3 各项指标与血清TSH的关系 相关分析表明，5-HIAA与血清T3、T4呈线性负相关，r值分别为-0.74、-0.68,P<0.01。而5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值与血清TSH均呈正相关，r值分别为0.69、0.64，P<0.01。
3 讨论
有研究表明，甲状腺激素对中枢5-HT系统代谢的影响与其浓度高低有密切关系。文献报道[2]先天性长期缺碘大鼠下丘脑及尾状核中5-HT与5-HIAA含量下降，但大脑皮质含量有所升高。本研究显示甲低大鼠脑组织5-HIAA显著升高，5-HT升高不明显，但5-HIAA/5-HT比值增加。提示，低甲状腺激素状态下中枢5-HT系统代谢旺盛。
, 百拇医药
MAO是5-HT降解的主要酶类，关于脑MAO对甲状腺激素的反应迄今还存在争议。我们的结果表明甲低大鼠脑MAO活性明显升高，且MAO活性的变化与5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值呈正相关。说明甲低大鼠中枢5-HT代谢活跃是MAO活性增强的结果，即甲状腺激素通过调节MAO活性而影响5-HT代谢。
中枢5-HT对TSH分泌的影响，除了通过调节TRH进而控制TSH的分泌以外，还有直接调节作用，关于后者尚无定论。Direnzo[3]给雄性大鼠注射5-HT类药物，可减少基础状态下TSH的分泌，认为5-HT在鼠的TSH分泌中起抑制作用。Smythe[4]报道，丙基硫脲嘧啶诱导甲低大鼠下丘脑5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值升高，同时TSH分泌增加。本实验发现NaClO4致甲低大鼠脑组织5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值增加，并与血清TSH的变化呈显著正相关，与Smythe的结果相符。二者均提示，中枢5-HT有促进TSH分泌的作用。同时我们还观察到5-HIAA与血清T3、T4呈线性负相关，T3、T4又与TSH呈负相关，这说明在T3、T4对TSH的负反馈调节中，5-HT可能是中间环节之一。
, http://www.100md.com
[基金来源]辽宁省教委资助项目(9611311152)
[作者简介]肖建英(1962-)，女，副教授，硕士
参考文献
[1] 肖建英，刘用璋，高素贤，等.实验性甲状腺功能低下大鼠脑组织单胺类神经递质的代谢变化[J].中国地方病学杂志，1996，15(2)：89.
[2] 尹镇江，郝钟林，苏学良.先天性长期缺碘大鼠脑中生物胺类的影响[J].中华内分泌代谢杂志，1990，6(1)：37.
[3] Di Renzo GF,Quattrone A,Schettini G,et al.Effects of quipazine and d-fenfluramine,two serotonin-like drugs,on TSH secretion in basal and cold stimulated conditions in the rats[J].Life Science,1998,22:1879.
[4] Smythe GA,Bradshaw JE,Cai WY,et al.Hypothalamic serotoninergic stimulation of thyrotropin secretion and related brain-hormone and drug interactions in the rat[J].Endocrinology,1982,111:1181
[收稿日期]1999-07-12;[修订日期]2000-04-20, 百拇医药
单位：肖建英 刘用璋 朱燕凌 高淑贤 李红(锦州医学院 生物化学教研室，辽宁 锦州 121001)；陈淑英(锦州市职业病防治研究所，辽宁 锦州 121013)
关键词：甲状腺功能低下；5-羟色胺；促甲状腺激素
中国地方病学杂志000410 [摘要] 目的 探讨甲状腺功能低下(甲低)大鼠中枢5-羟色胺(5-HT)系统的代谢变化与机制,以及5-HT对促甲状腺激素(TSH)分泌的调节作用。方法 用0.5% NaClO4诱导实验大鼠甲低功，采用荧光分析方法测定大鼠脑组织5-HT、5-HIAA含量及MAO活性，放免法测定血清T3、T4及TSH含量。结果 甲低组大鼠血清T3、T4含量明显下降，而血清TSH含量及脑组织中5-HIAA、5-HIAA/5-HT比值、MAO活性显著升高，且5-HIAA、5-HIAA/5-HT比值与MAO活性的变化呈正相关，r值分别为0.59、0.57，P<0.01。5-HIAA、5-HIAA/5-HT比值与TSH的变化也呈正相关，r值分别为0.69、0.64,P<0.01。而5-HIAA与血清T3、T4则呈负相关，r值分别为-0.74、-0.68,P<0.01。结论 甲低大鼠中枢5-HT代谢活跃，其机制主要是通过调节MAO活性而实现；中枢5-HT对TSH的分泌有促进作用，在甲状腺激素对TSH的负反馈调节中，5-HT可能是中间环节之一。
, 百拇医药
[中图分类号]O613.44;Q575+.12 [文献标识码] A
[文章编号]1000-4955(2000)04-264-02
Effects of central 5-HT on TSH secretion in hypothyroid rats
XIAO Jian-ying, LIU Yong-zhang, CHEN Shu-ying, et al
(Dept of Biochemistry,Jinzhou Medical College, Jinzhou 121001, China)
Abstract： Objective To study the metabolic changes of 5-HT in brain of hypothyroid rats and to observe the effects of 5-HT on TSH secretion.Methods The experimental hypothyroid rats were induced with 0.5% NaClO4 in their drinking water.Concentrations of 5-HT,5-HIAA and monoamine oxidase (MAO) activity were measured by fluorspectrometry.Serum T3,T4 and TSH were measured by RIA.Results Concentration of serum T3,T4 decreased obviously in hypothyroid rats,whereas concentration of serum TSH and 5-HIAA content and MAO activity in brain increased significantly.Cocentration of 5-HIAA and ratio 5-HIAA to 5-HT were directly related to MAO activity (r=0.59,0.57,P<0.01).There was also a positive correlation between serum TSH and 5-HIAA content and ratio 5-HIAA to 5-HT (r=0.69,0.64,P<0.01).But a negative correlation between 5-HIAA and serum T3,T4 could be observed (r=-0.74,-0.68,P<0.01).Conclusions The metabolism of central 5-HT is active in hypothyroid rats and thyroid hormone has effects on the metabolism of 5-HT by regulating MAO activity.The secretion of TSH is stimulated by 5-HT neuronal activity and 5-HT may be a mediate factor in the negative feedback effect of thyroid hormone on TSH.
, 百拇医药
Key words：Hypothyroidism; 5-HT; TSH
许多研究表明，甲状腺激素对大脑发育和脑功能的维持有重要作用，并与中枢神经递质的代谢密切相关[1]。但是关于甲状腺激素中枢5-HT系统的影响，5-HT对TSH分泌的影响，以及5-HT是否参与甲状腺激素对TSH的负反馈调节研究较少，且由于动物模型复制和检测方法的不同，结果也不甚一致。本实验旨在探讨甲状腺功能低下(甲低)大鼠脑组织5-HT系统的代谢变化与机制,以及5-HT对TSH分泌的调节作用，为阐明上述问题提供一些实验资料。
1 材料与方法
1.1 实验动物分组及取材 实验动物采用锦州医学院实验动物中心提供的SD大鼠，饲以动物室正常复合饲料。大鼠随机分2个组，甲低组(10只)饮含0.5% NaClO4的自来水，对照组(11只)饮自来水。4周后，2个组动物一同在无麻醉状态下迅速断头采血，制备血清，待测T3、T4及TSH；摘除甲状腺称重；取出脑组织低温冷冻保存，一半留测神经递质，一半测单胺氧化酶(MAO)活性。
, 百拇医药
1.2 主要仪器和试剂 国产高速冷冻离心机，岛津RF-520荧光分光光度计，岛津UV-1601紫外可见分光光度计，国产FT-GB自动计数125I放免测量仪。5-羟色胺、5-羟吲哚乙酸胺为瑞士进口，高香草酸为德国Merck产品，其余均为国产分析纯试剂。
1.3 生化指标测定 5-HT、5-HIAA及MAO活性测定根据文献方法改进而成[1]，血清T3、T4、TSH测定采用中国科学院原子能研究所提供的放免试剂盒。
1.4 数据分析 所得结果经统计学处理，做t检验及相关分析。
2 结果
2.1 甲状腺重及血清T3、T4、TSH含量 甲低组大鼠甲状腺相对重量及血清TSH含量明显高于对照组;血清T3、T4含量则显著低于对照组。血清T3、T4与TSH呈线性负相关，r值分别为-0.76、-0.81,P<0.01(表1)。
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表1 实验大鼠甲状腺重血清T3、T4、TSH含量 组别
例数
甲状腺重△
T3
(nmol/L)
T4
(nmol/L)
TSH
(mU/L)
甲低组
对照组
, 百拇医药
10
11
26.32±5.67*
14.54±3.89
0.32±0.19*
1.67±0.56
4.81±2.06*
43.25±7.64
3.88±1.23*
1.27±0.62
注：*P<0.01，均与对照组相比，△甲状腺重量为大鼠100g体重的相对重量(mg)
, 百拇医药
2.2 5-HT、5-HIAA含量及MAO活性 甲低组大鼠脑组织5-HIAA含量、MAO活性及5-HIAA/5-HT比值均显著高于对照组，P<0.01；但甲低组5-HT含量升高不明显，P>0.05。相关分析，5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值与MAO活性呈显著正相关，r值分别为0.59、0.57,P<0.01(表2)。表2 大鼠脑组织5-HT、5-HIAA含量及MAO活性 组别
例数
5-HT
(ng/g)
5-HIAA
(ng/g)
5-HIAA/5-HT
MAO
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μmol/(mg.Pr.h)
甲低组
对照组
10
11
723.34±91.28△
667.62±89.43
981.25±102.24*
709.36±90.27
1.36±0.23*
1.06±0.14
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47.26±8.31*
29.25±7.47
注：△P>0.05，与对照组相比;5-HT、5-HIAA(ng/g)为每克湿组织的含量
2.3 各项指标与血清TSH的关系 相关分析表明，5-HIAA与血清T3、T4呈线性负相关，r值分别为-0.74、-0.68,P<0.01。而5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值与血清TSH均呈正相关，r值分别为0.69、0.64，P<0.01。
3 讨论
有研究表明，甲状腺激素对中枢5-HT系统代谢的影响与其浓度高低有密切关系。文献报道[2]先天性长期缺碘大鼠下丘脑及尾状核中5-HT与5-HIAA含量下降，但大脑皮质含量有所升高。本研究显示甲低大鼠脑组织5-HIAA显著升高，5-HT升高不明显，但5-HIAA/5-HT比值增加。提示，低甲状腺激素状态下中枢5-HT系统代谢旺盛。
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MAO是5-HT降解的主要酶类，关于脑MAO对甲状腺激素的反应迄今还存在争议。我们的结果表明甲低大鼠脑MAO活性明显升高，且MAO活性的变化与5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值呈正相关。说明甲低大鼠中枢5-HT代谢活跃是MAO活性增强的结果，即甲状腺激素通过调节MAO活性而影响5-HT代谢。
中枢5-HT对TSH分泌的影响，除了通过调节TRH进而控制TSH的分泌以外，还有直接调节作用，关于后者尚无定论。Direnzo[3]给雄性大鼠注射5-HT类药物，可减少基础状态下TSH的分泌，认为5-HT在鼠的TSH分泌中起抑制作用。Smythe[4]报道，丙基硫脲嘧啶诱导甲低大鼠下丘脑5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值升高，同时TSH分泌增加。本实验发现NaClO4致甲低大鼠脑组织5-HIAA及5-HIAA/5-HT比值增加，并与血清TSH的变化呈显著正相关，与Smythe的结果相符。二者均提示，中枢5-HT有促进TSH分泌的作用。同时我们还观察到5-HIAA与血清T3、T4呈线性负相关，T3、T4又与TSH呈负相关，这说明在T3、T4对TSH的负反馈调节中，5-HT可能是中间环节之一。
, http://www.100md.com
[基金来源]辽宁省教委资助项目(9611311152)
[作者简介]肖建英(1962-)，女，副教授，硕士
参考文献
[1] 肖建英，刘用璋，高素贤，等.实验性甲状腺功能低下大鼠脑组织单胺类神经递质的代谢变化[J].中国地方病学杂志，1996，15(2)：89.
[2] 尹镇江，郝钟林，苏学良.先天性长期缺碘大鼠脑中生物胺类的影响[J].中华内分泌代谢杂志，1990，6(1)：37.
[3] Di Renzo GF,Quattrone A,Schettini G,et al.Effects of quipazine and d-fenfluramine,two serotonin-like drugs,on TSH secretion in basal and cold stimulated conditions in the rats[J].Life Science,1998,22:1879.
[4] Smythe GA,Bradshaw JE,Cai WY,et al.Hypothalamic serotoninergic stimulation of thyrotropin secretion and related brain-hormone and drug interactions in the rat[J].Endocrinology,1982,111:1181
[收稿日期]1999-07-12;[修订日期]2000-04-20, 百拇医药