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目的:碘是人体所必需的一种微量元素,甲状腺有浓积碘以合成甲状腺激素的功能,而甲状腺激素在各个器官系统的代谢、生长、发育、成熟中起着十分重要的作用。甲减时体内甲状腺激素缺乏,可以导致高脂血症、动脉粥样硬化,肾脏骨调素、单核细胞趋化因子-1,转化生长因子-β等细胞因子表达升高,影响钠-钾ATP酶、钠-氢交换体、钠-钙转运体等多种离子泵从而导致肾脏结构和功能的改变。最近Gnanalingham等的研究表明甲状腺激素(thyroid hormone,TH)对解偶联蛋白-2(uncoupling protein-2,UCP2)具有正向调节作用,So lanes等也已证实TH调节解偶联蛋白的机制主要表现在基因转录和分子水平。UCP2作为线粒体内膜上一种具有调节质子跨膜转运作用的阴离子转运蛋白可以降低线粒体膜电位增加电子传递比率,减少活性氧(reactive oxygen speciess,ROS)的产生。此外,由于近年有关UCP2的认识不断加深,研究领域不断拓宽人们发现UCP2除了参与能量代谢、脂类代谢、调节胰岛素的分泌、动脉粥样硬化、巨噬细胞介导的免疫应答和炎症过程和巨噬细胞的分化成熟等而且与细胞凋亡密切相关,而半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(caspase-9)作为Caspase家族中最重要的起始因子,在线粒体通路凋亡的启动中发挥重要作用。本研究旨在复制碘缺乏所致甲减大鼠模型的基础上,从肾脏UCP2基因的表达、肾小球及肾小管细胞caspase-9蛋白的改变,对甲状腺激素缺乏情况下肾脏细胞是否发生了凋亡及其可能机制作以探讨。方法:1实验性大鼠分组及甲减模型的复制:选择4-5周龄(70 -100克)的Wistar雌性大鼠,随机分为低碘组(iodine deficiency group,IDG)和正常对照组(control,CL),每组10只饲养3个月;低碘饲料来自河北省兴隆山区重度缺碘地区粮食,饲料实测含碘量为50μg/kg,天津自来水实测含碘量8μg/L,每升饮水中加入KI量:IDG:0μg,CL:381.7μg,按大鼠每日进食20g,进水30mL来估计每日总碘摄入量(日总碘摄入量:IDG:1.24μg/d;CL:10μg/d)。处死前取血并检测血清FT3、FT4值。2血清TH测定:处死动物前分别留取各组动物的不抗凝全血4ml,离心,吸取血清约2ml,采用化学发光法测定血清FT3、FT4的水平。3甲减大鼠肾脏病理学改变:以模型为基础,取大鼠肾脏组织切片做HE染色。在光镜下观察其形态学变化。4甲减大鼠肾脏免疫组化分析:比较不同组大鼠肾脏UCP2、caspase-9的蛋白表达情况,采用Image-Proplus 5.0专业图像分析系统计算每个标本不同镜下阳性区域的平均光密度,采用SPSS13.0对所得结果进行统计学分析。5甲减大鼠肾脏UCP2基因的表达:取-80℃保存的新鲜肾脏实质部组织100mg,利用Trizol一步法提取总RNA,再逆转成cDNA,应用PCR方法扩增目的基因UCP2,利用β-actin作为内参照,1.2%琼脂糖凝胶电泳后应用BIO-Rad 2000采集图像,QuantityOne图像分析系统进行灰度测量,结果取目的基因与内参照的比值进行半定量分析采用SPSS13.0对所得结果进行相关统计学分析。结果:1大鼠血清激素水平IDG组血清激素水平要明显低于CL组。IDG组:FT4 =11.38±1.74 ,FT3=2.28±0.97;CL组:FT4 =29.27±0.22,FT3=2.99±0.10;组间比较P<0.01具有统计学意义。2大鼠肾脏组织病理改变HE染色光镜下与正常组相比低碘组大鼠肾脏皮质和髓质外侧变薄,肾小球系膜细胞及基质增多,足细胞数目减少,远端肾小管及外髓肾小管细胞核染色加深核仁明显,染色质边集。3大鼠肾脏caspase-9蛋白表达研究结果表明与CL相比IDG组大鼠皮质部肾小球、远端肾小管及外髓肾小管caspase-9蛋白表达增加,远端肾小管与外髓肾小管改变更加明显。IDG组:IOD/area(肾小球)=0.25±0.03;IOD/area(外髓肾小管)=0.25±0.03;CL组:IOD/area(肾小球)=0.18±0.03;IOD/area(外髓肾小管)=0.16±0.01。组间比较P<0.01具有统计学意义。4大鼠肾脏UCP2蛋白表达实验结果表明与CL相比IDG组大鼠皮质部肾小球、远端肾小管及外髓肾小管UCP2蛋白表达减少,外髓肾小管改变更加明显。IDG组:IOD/area(肾小球)=0.17±0.02;IOD/area(髓质肾小管)=0.19±0.02;CL组:IOD/area(肾小球)=0.24±0.04;IOD/area(髓质肾小管)=0.25±0.01组间比较P<0.01具有统计学意义。5大鼠肾脏UCP2基因表达实验结果发现与CL组相比IDG组大鼠肾脏UCP2mRNA表达量明显降低。IDG组:UCP2/β-actin=0.70±0.19;CL组:UCP2/β-actin=1.30±0.09组间比较P<0.01具有统计学意义。结论:1碘缺乏使Wistar大鼠甲状腺激素水平明显下降,甲减动物模型复制成功。2甲减致皮质部肾小球、远端肾小管及外髓肾小管上皮细胞凋亡增加。3甲减导致大鼠肾脏皮质部肾小球、远端肾小管及外髓肾小管上皮细胞caspase-9蛋白表达增加,外髓肾小管更加明显。4甲减从基因、蛋白两个水平导致大鼠肾脏UCP2的表达下降。