中国公共卫生  2010, Vol. 26 Issue (1): 91-92   PDF    
引用本文
郭怀兰, 张吉才, 王建洲, 王静, 杨雪锋, 孙秀发. 碘过量对仔鼠脑突触素表达影响及硒干预作用[J]. 中国公共卫生, 2010, 26(1): 91-92.
GUO Huai-lan, ZhANG Ji-cai, WANG Jian-zhou, et al. Intervention of selenium on synaptophysin expression in cerebrum of filial mice with excess iodine[J]. Chinese Journal of Public Health, 2010, 26(1): 91-92.
碘过量对仔鼠脑突触素表达影响及硒干预作用
郭怀兰1,2, 张吉才1, 王建洲2, 王静2, 杨雪锋3, 孙秀发3     
1. 郧阳医学院太和医院, 湖北十堰442000;
2. 郧阳医学院预防医学教研室;
3. 华中科技大学同济医学院公共卫生学院营养与食品卫生学系
收稿日期: 2009-05-09.
基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30230330);湖北省卫生厅项目(JX3B30)
作者简介: 郭怀兰(1965- ),女,湖北人,教授,博士,研究方向:营养与健康.
通讯作者: 孙秀发
摘要: 目的 研究碘过量摄入对小鼠仔鼠脑突触素表达影响及硒的干预作用。方法 将60只BALB/c小鼠随机分为4组:正常对照组(饮用自来水)、碘(I)过量组(饮水3000μg/LI)、单独补硒(Se)组(饮水200μg/LSe)、碘过量加硒(饮水3000μg/LI+200μg/LSe)组。饲养4个月后,雌雄交配。测定第14和28d仔鼠血清总四碘甲状腺原氨酸(T4)和总三碘甲状腺原氨酸(T3)水平,分别用荧光定量聚合酶链式反应(PCR)和蛋白印迹试验(Western blot)测定仔鼠大脑组织突触素mRNA和蛋白的表达。结果 第14d碘过量组仔鼠血清T4水平为(68.78±11.10)nmol/L,明显低于正常对照组和碘过量加硒组的(100.85±11.47)和(93.15±12.10)nmol/L(P<0.05);其脑组织突触素mRNA相对量为(44.87±3.82),明显低于正常对照组、单独补硒组和碘过量加硒组的(58.34±8.13),(54.33±5.32),(49.89±7.46);其蛋白相对量为(0.64±0.02),明显低于正常对照组、单独补硒组和碘过量加硒组的(0.78±0.01),(0.76±0.01),(0.81±0.03)(P<0.05)。碘过量和补硒对第28d仔鼠血清T4和T3水平和脑组织突触素表达水平无明显影响。结论 碘过量引起仔鼠脑突触素表达异常,补硒有缓解作用。
关键词: 碘过量     硒     突触素     大脑    
Intervention of selenium on synaptophysin expression in cerebrum of filial mice with excess iodine
GUO Huai-lan ZhANG Ji-cai, WANG Jian-zhou, et al    
Taihe Hospital, Yunyang Medical College, Shiyan 442000, China
Abstract: Objective To study effects of excess iodine intake on synaptophysin expression in the cerebrum of filial mice and the intervention of selenium.Methods Sixty BALB/c mice were divided randomly into four group swith different drinking water:control group(tap water),excess iodine group(3 000 μg/L),supplementing selenium group(200 μg/L) and excess iodine plus selenium(3000 μg/L of iodine+I 200 L g/L of selenium)group.The mice were mated at the end of the fourth month.Serum T4 and T3 were determined on 14th and 28th postnatal day.The expression level of synaptophy sin in filial cerebrum was measured with fluore scentreal tmie PCR and Western blot.Results Serum T4 level in excessiod ine group(68.78±11.10 nmol/L)was lower significantly than that of in control group(100.85±11.47 nmol/L)and excess iodine plus selenium group(93.15±12.10 nmol/L)on 14th postnatal day.mRNA and prote in level of synap to physin in excess iodine group(relative mRNA and prote in level was 44.87±3.82 and 0.64±0.02)was lower than that in other groups(relative mRNA level was 58.34±8.13,54.33±5.32,49.89±7.46,relative protein level was 0.78±0.01,0.76?0.01,0.81±0.03,respectively)on 14 th postnatal day(P<0.05).No significant difference was observed in serum T4 and level of synap to physin between four groups on 28th postnatal day.Conclusion Excess iodine intake can change the expression of synaptophysin in cerebrum and selenium of filialmice and selenium supplementation can alleviate it.
Key words: excess iodine     selenium     synaptophysin     cerebrum    

随着中国地方性高碘地区的相继发现以及碘过量摄入引起的高碘性甲状腺肿和相关疾病的研究深入〔1〕,高碘对健康影响逐渐引起关注。众所周知,亲代缺碘可引起子代脑发育障碍和智力损伤,而亲代碘过量是否影响脑发育和智力还不清楚。突触是神经元间信息传递的特化结构,突触素( SYP) 是突触发生的一个标志物。本研究拟通过观察仔鼠脑突触素的表达以碘过量对仔鼠脑发育的影响及硒的干预作用,为进一步研究碘过量对智力的影响及其预防措施提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 主要试剂与仪器

总四碘甲状腺原氨酸( T4 ) 和总三碘甲状腺原氨酸( T3 ) 检测试剂盒( 北京中国原子能研究所); RNA 提取试剂( T rizo1) ( 美国Prom ega公司); 荧光定量PCR 试剂盒( SYBR G reen QPCR M asterM ix ) ( 美国Stra tagene 公司); B radford蛋白浓度测定试剂盒(美国B io- Rad公司); 抗 SYP羊抗多克隆抗体( 美国Santa Cruz公司); 抗羊IgG 抗体 (美国S igm a公司); 3 - 磷酸甘油醛脱氢酶( GAPDH ) 一抗为鼠抗GAPDH (上海康成生物公司) ; 二抗为兔抗小鼠IgG ( 美国S igm a 公司); 化学发光法检测试剂盒( ECL) (美国Am ersham Pharm ac ia B iotech公司); 碘酸钾等其他试剂均为分析纯以上等级。PCR仪(德国Biom e tra 公司); ABI Prism 7 000定量PCR检测系统(德国B iom e tra 公司); B ioPho tom eter Plus核酸蛋白测定仪(德国Eppendorf公司); DYY - 6C 型稳压稳流定时电泳仪(北京六一仪器厂); 硝酸纤维素( NC ) 膜(美国 PALL- Ge lm an公司)。

1.2 实验动物

60 只BALB / c 小鼠( 湖北省实验动物中心) ,雌雄比例为2: 1,体重18~ 22 g。

1.3 动物分组及处理

60只小鼠随机分为4组,每组15只,正常对照组( NC) ,饮用自来水; 碘过量组( E I+ ),饮水中加入碘酸钾( K IO3 ),使其碘浓度为3 000 Lg /L; 单独补硒组 ( 200 Lg /L Se) ( Se+ ); 碘过量加硒组( EI+ Se+ ),饮水中加入碘酸钾( KIO3 )和亚硒酸钠( Na2 SeO3 ) ,使其碘浓度为3 000 Lg /L,而硒的浓度为200 Lg /L; 各组动物均饲以纯系鼠饲料,自由进食和饮水。饲养4个月时,雌雄交配。仔鼠出生后第 14和28 d摘眼球取血,测定血清T4 和T3。分别取0,14和28 d( P0、P14和P28)仔鼠大脑,液氮速冻后,- 70 ℃ 保存。

1.4 血清甲状腺激素测定

血清T4 和T3 均采用放射免疫分析法测定。

1.5 mRNA 检测

参考文献〔2〕。采用实时荧光定量RTPCR 检测,SYP的引物序列为5'GTT CGC TTT CAT GTG GCT AGT 3'和5'GTC CCT CAG TTC CTT GCA TGT 3',以GAPDH 为内参,GAPDH 的引物序列为5'ATC AAG AAG GTG GTG AAG CA 3'和5'AGG TGG AAG AGT GGG AGT TG 3'。荧光定量PCR参数为: 95℃ 预变性10 m in,95 ℃ 变性1 m in,55 ℃ 退火1 m in,72 ℃ 延伸30 s,共40个循环。用各基因不同浓度梯度的模板所得结果绘制标准曲线,计算各基因的扩增效率,基因mRNA 水平的计算采用相对定量法,以0 d仔鼠正常对照组的结果为参照,GAPDH 为内参基因; 计算方法按文献 〔4〕。

1.5 突触素蛋白检测

参考文献〔2〕。采用蛋白印迹试验 (W este rn b lot)进行检测,用10%的分离胶和4%的浓缩胶,一抗为抗SYP 羊抗多克隆抗体,1:1 000稀释; 二抗为抗羊IgG 抗体,1 : 10 000 稀释。内参GAPDH 的一抗为鼠抗 GAPDH,1:5 000稀释,二抗为兔抗小鼠IgG,1:10 000 稀释。 用化学发光试剂盒( ECL) 显影。蛋白条带扫描后用Ge-l Pro Analyer( Version 3. 0)软件进行分析。

1.6 统计分析

应用SPSS 12. 0 软件进行统计分析。多组间均数比较采用方差分析,进一步两两比较采用q 检验。

2 结果 2.1 14和28 d各组仔鼠血清甲状腺激素水平(表 1)
表 1 第14和28 d各组仔鼠血清甲状腺激素 水平( nmol/ L, n= 10, x± s)

经方差分析和进一步组间均数两两比较发现,第14 d时碘过量组明显低于正常对照组、单独补硒组和碘过量加硒组( P < 0.05); 第28 d时各组血清T4 和T3 水平差异均无统计学意义,说明碘过量可降低第14 d仔鼠血清T4 水平,而补硒具有缓解作用。

2.2 碘过量对仔鼠脑SYP基因表达影响及硒的干预作用

各组0 d仔鼠脑SYP mRNA 呈低水平表达,碘过量明显降低仔鼠脑SYP mRNA水平(P < 0. 05),而补硒可使之升高; 第14 d时碘过量组SYP mRNA 相对量( 44. 87)和蛋白相对量( 0.64)明显低于正常对照组(其mRNA 和蛋白相对量分别为58.34 和 0.78) (P < 0.05),也明显低于碘过量补硒组(其mRNA 和蛋白相对量分别为49189和0181) (P < 0.05); 第28 d时各组表达水平较14 d低,各组之间差异均无统计学意义。

3 讨论

本研究结果表明〔4, 5〕,小鼠饮用高碘水不仅可引起亲代高碘性甲状腺肿大,而且也可引起仔鼠高碘性甲状腺肿大,其 14 d仔鼠血清T4 水平明显降低,说明孕期高碘可引起子代甲状腺功能减退,其机制可能是亲代通过胎盘和乳汁将过量碘转运到子代,从而抑制子代甲状腺的发育,出现甲状腺功能低下。

脑神经元在其成熟过程中主要的变化包括胞体发育、树突发育及棘突发育等3个方面。体外研究表明,T3 增加突触素mRNA的表达水平〔6〕。仔鼠出生后的一段时间正是脑发育的关键期,甲状腺功能减退导致突触发生减少,树突棘数量和发布异常,发育落后〔7〕。本研究中碘过量可降低0和14 d 仔鼠脑突触素表达,而补硒可使之升高; 而28 d 时各组脑 SYP的表达水平差异无统计学意义,说明母体碘过量可暂时抑制仔鼠大脑突触发生,补硒具有缓解作用。本课题组以前的研究提示,补硒改善了碘过量亲代鼠的抗氧化水平以及甲状腺激素的代谢〔4, 8〕,从而减轻了仔鼠甲状腺功能减退。因此,补硒可改善碘过量引起的仔鼠突触发生落后。

参考文献
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