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目的:本研究通过建立实验性自身免疫性甲状腺炎(Experimentalautoimmune thyroiditis,EAT) Lewis大鼠模型,探讨趋化因子在过量碘诱发自身免疫性甲状腺炎中的作用机制,以及自身免疫性甲状腺动物模型的免疫功能状态。 方法:无特定病原体(Specific pathogen Free,SPF) Lewis雌鼠4周龄135只,体重80g左右。将大鼠按体重随机分为6组,即①对照组(NC)20只,喂普通饲料、蒸馏水;②模型组(TG)25只,喂普通饲料、蒸馏水;③高碘Ⅰ组(HⅠ)20只,喂普通饲料、含碘离子为25.7mg/L的去离子水;④高碘模型Ⅰ组(HⅠ+TG)25只,喂普通饲料、含碘离子为25.7mg/L的去离子水;⑤高碘Ⅱ组(HⅡ)20只,喂普通饲料、含碘离子为423.3mg/L的去离子水。⑥高碘模型Ⅱ组(HⅡ+TG)25只,喂普通饲料、含碘离子为423.3mg/L的去离子水;在对动物进行碘干预的同时,对②、④、⑥组大鼠于皮下注射含牛甲状腺球蛋白8mg/mL不完全弗氏佐剂共0.1ml,两周一次,共三次。 造模完成后第8周,剪尾取血,收集尿液,造模后第15周末处死动物,留取血清,-20℃冻存,并取大鼠一侧甲状腺组织于4%多聚甲醛中固定备检,另一侧甲状腺在-80℃保存备检。处死大鼠两周前,采集尿液,-20℃冻存,砷铈催化分光光度法(WS/T107-2006)测定大鼠尿碘;大鼠甲状腺相对重量用甲状腺湿重(mg)/大鼠体重(g)来表示;甲状腺组织经甲醛固定后石蜡包埋切片,厚度0.4um观察各组大鼠的甲状腺组织病理学改变;放射免疫法检测大鼠甲状腺功能:FT3、FT4、TSH、TGAB、TPOAB;免疫组织化学法检测大鼠甲状腺IP-10、Mig、 CXCR3、CD4+T细胞表达情况;实时荧光定量PCR检测甲状腺组织IP-10、Mig、CXCR3mRNA水平;ELISA方法检测血清趋化因子IP-10含量。 结果: 1.各实验组大鼠尿碘均较对照组高(F=44.428,p<0.05),并随着碘摄入量的增高尿碘水平也明显升高。各实验组大鼠的体重和甲状腺质量没有明显差异;各实验组大鼠相对质量均较对照组大鼠有所增加(F=3.459,p<0.05)。 2.对照组甲状腺组织滤泡发育成熟,大小均匀,呈小叶状排列;TG组、HⅠ组滤泡灶性紊乱,腺泡间少量淋巴细胞浸润;HⅠ+TG组中等程度破坏,少量淋巴细胞浸润,滤泡间可见纤维组织增生;HⅡ+TG和HⅡ组弥漫性滤泡损害,滤泡融合,弥漫性炎细胞浸润。 3.免疫组织化学结果表明大鼠甲状腺组织中CD4+T淋巴细胞的表达情况,对照组基本无表达,TG组、HⅠ组少量表达; HⅡ、HⅡ+TG组弥漫性浸润,滤泡结构破坏严重,呈弥漫性黄染。 4.NC、HⅠ、HⅡ组大鼠血清抗体结合率均<30%,TG组、HⅠ+TG组、HⅡ+TG组大鼠血清抗体结合率均>50%,较其它三组比较有统计学意义。各组大鼠血清TPOAb水平均较对照组有所增高,其中TG组达到最高,但无统计学意义。 5.各实验组大鼠的血清FT3,FT4均较对照组高,且各模型组有统计学意义(p<0.05),与HⅠ组比较,HⅠ+TG、HⅡ+TG组FT3水平更高,FT4也是如此。各组大鼠血清TSH值较对照组低,并随着碘剂量的增高逐渐降低,差异有统计学意义(p<0.05)。 6.在甲状腺组织中,主要是滤泡上皮细胞表达趋化因子IP-10,部分炎性细胞免疫组化染色呈现阳性;而Mig主要表达于炎性细胞中,而滤泡上皮细胞表达量很少、几乎阴性,旁细胞阴性;CXCR3间质阳性表达,滤泡上皮细胞弱阳性,旁细胞阳性。 7.各组大鼠血清IP-10水平均较对照组高,其中以HⅠ+TG组达到最大值(p<0.05),并且HⅠ+TG,HⅡ+TG均较HⅠ和HⅡ组的IP-10水平高,非模型组随着碘营养水平的提高,IP-10水平也逐渐升高。与对照组相比,各组大鼠随着碘剂量的增加甲状腺IP-10mRNA表达水平不同(F=9.294,P<0.05),在HⅠ组的碘营养水平下,甲状腺IP-10mRNA表达量增加,而在HⅡ组的碘营养水平下表达量降低。MIig、CXCR3也有相同的趋势。 8.与NC组相比,所有实验组大鼠的血清细胞因子IL-4、IFN-γ水平都有所增加。但血清细胞因子IL-4水平,只有TG组与HⅡ+TG组较对照组增加显著,而血清细胞因子IFN-γ水平,只有HⅠ+TG组较对照组增加显著。与TG组相比,除HⅡ+TG组血清细胞因子IL-4增加外,其余各实验组血清细胞因子IL-4水平均下降;与TG相比,HⅠ组与HⅡ+TG组血清细胞因子IFN-γ水平下降,HⅠ+TG组与HⅡ组血清细胞因子IFN-γ水平增加,但只有HⅠ+TG组有统计学意义。 结论: 1.在建立Lewis大鼠EAT动物模型方面,与单独的碘剂或者TG免疫所致自身免疫性甲状腺炎相比,二者联合可诱导和加重具有明显AITD遗传倾向的动物的实验性自身免疫性甲状腺炎,且CD4+T细胞在高碘水平下的EAT大鼠甲状腺组织中的表达量增加。 2.随着碘摄入水平的升高,在轻度高碘组甲状腺组织高表达趋化因子IP-10和Mig,与甲状腺内趋化因子受体CXCR3结合,吸引淋巴细胞到达反应部位,导致自身免疫性甲状腺疾病的发生。在重度高碘组,趋化因子IP-10和Mig有下降的趋势,很可能是随着病程的延长和病情的加重,另一种趋化因子开始发挥作用。