甲状腺功能减退大鼠肾脏形态及体视学研究

张云芬，房 辉，马青松，郭咏莉

（1.河北省迁安市中医医院内分泌科，河北迁安064000；2.河北省唐山市工人医院内分泌科，河北唐山063000）

甲状腺功能减退大鼠肾脏形态及体视学研究

张云芬1，房 辉2，马青松1，郭咏莉1

（1.河北省迁安市中医医院内分泌科，河北迁安064000；2.河北省唐山市工人医院内分泌科，河北唐山063000）

目的研究甲状腺功能减退症（甲减）大鼠肾脏形态及体视学变化，探讨甲状腺激素水平对肾脏的影响。方法Wistar大鼠随机分为2组，甲减组和对照组，2组大鼠通过不同碘含量饮食复制甲减动物模型，进行肾脏形态定量学观察。结果与对照组比较，甲减组总甲状腺素、游离甲状腺素、总三碘甲状腺原氨酸、游离三碘甲状腺原氨酸均显著下降（P＜0.01）；大鼠体质量及肾质量明显减轻（P＜0.05）；肾小球、肾小管基底膜增厚；肾小球平均面积和平均体积著降低（P＜0.05）；肾小球内代表系膜基质含量的PAS阳性物质积分光密度值显著增高（P＜0.01）。结论甲减可导致Wistar大鼠肾小球、肾小管基底膜增厚；肾小球萎缩、PAS阳性物质增多。

甲状腺功能减退症；肾脏；大鼠

甲状腺功能减退症（简称甲减）是一种较为常见的内分泌疾病。甲状腺激素分泌减少可影响机体各系统。甲减导致的皮肤、心血管、神经肌肉等损伤的研究较多，而甲减时合并的肾功能损害报道甚少。1978年Jordan等［1］首先报道甲状腺功能低下相关性肾病综合征1例。甲状腺激素减少引起肾脏功能和结构改变的确切机制尚不清楚。因此，甲状腺激素对肾脏系统的影响已成为目前研究的焦点问题［2］。本研究观察甲减大鼠肾脏组织形态学改变，并对肾脏进行定量分析，旨在探讨甲状腺激素对肾脏形态及体视学的影响。

1 资料与方法

1.1 复制动物模型：取断乳1个月、体质量120～140g Wistar大鼠（天津市实验动物中心饲养，合格证书编号0049073）20只，雌雄各半，随机分为甲减组和对照组。甲减组食用低碘地区粮食制成的低碘饲料（碘含量＜50g/kg），对照组食用正常鼠料（碘含量300g/kg），甲减组饮用去离子水，对照组饮用自来水，喂养24周，测定2组甲状腺激素水平。

1.2 测定肾脏的绝对及相对质量：每只实验动物处死前称体质量，处死后迅速取出右侧肾脏，冷盐水灌洗，滤纸拭干，称全肾质量，此为肾脏的绝对质量；一侧肾脏的质量与大鼠体质量的比值为相对质量。

1.3 肾脏的形态学观察：肾组织置10％福尔马林中固定，石腊包埋，切片厚3μm分别进行HE、PAS染色观察肾小球系膜及基底膜的改变。

1.4 肾脏的形态定量分析：取右侧肾组织置10％福尔马林中固定，石腊包埋，切片厚5μm，常规HE染色，用VIDSⅢ型半自动图像分析仪，选择正切的肾小球测定肾小球面积和体积，每张切片测定20个肾小球，取平均值。用TJTY-300型医用图像处理系统在灰度207，放大10倍条件下测肾小球一定面积（3100.94μm2）内PAS阳性物质积分光密度（integral optical density，IOD），每张PAS染色切片测10个肾小球，取平均值。

1.5 统计学方法：应用SPSS 19.0统计软件包进行数据分析，计量资料以±s表示，组间比较采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 甲状腺激素比较：与对照组比较，甲减组大鼠甲减组总甲状腺素（total thyroxine，TT4）、游离肾甲状腺素（free thyroxine，FT4）、总三碘甲状腺原氨酸（total triiodothyronine，TT3）、游离三碘甲状腺原氨酸（free triiodothyronine，FT3）均显著下降（P＜0.01），TSH明显升高（P＜0.01），甲减模型复制成功，见表1。

表1 2组甲状腺激素水平比较Table 1 The levels of serum thyroid hormone in two groups

2.2 体质量和肾脏质量：与对照组比较，甲减组大鼠体质量减低，肾脏的绝对及相对质量减轻，肾脏萎缩，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 2组大鼠体质量和肾质量比较Table 2 The weight of the body and right kidney in two groups

2.3 肾脏形态学改变：与对照组比较，甲减组大鼠肾小球、肾小管基底膜增厚（图1A，B）。

图1 肾小球HE染色（HE×400）A.正常大鼠肾小球；B.甲减大鼠肾小球Figure1 Lightmicroscopic structure of glomeruli（HE×400）A.glomerulus of nomal rats；B.glomerulus of hypothyroid rats

2.4 形态定量学结果：与对照组比较，甲减组肾小球平均面积和平均体积显著降低（P＜0.05），肾小球内代表系膜基质含量的PAS阳性物质IOD值显著增高（P＜0.01），见表3。

表3 2组肾小球形态定量学比较Table 3 The average glom erular area，volume and IOD in two groups

3 讨 论

甲状腺激素紊乱对肾脏的功能有重要影响［3－4］，肾脏不仅仅是甲状腺激素代谢和清除的重要场所，也是其作用的主要靶器官。甲状腺激素是维持肾脏生长和发育的重要激素，甲减可导致肾小球和肾小管功能改变、电解质紊乱，而且常伴有肾小球滤过率下降、低钠血症和水排泄功能障碍，严重时可导致肾衰竭［5－7］。

甲减可引起肾脏的结构改变［8］，病理类型主要为膜性肾病［9］。已有文献［10］报道，激素不足可致肾脏质量和体积下降，肾脏皮质和髓质外侧变薄；肾间质和肾小球中有酸性和中性多糖的沉积；钙盐在上皮细胞沉积，以远段肾小管最明显；肾小球内有脂质沉积，肾小管细胞浆内有含铁血黄素的蓄积。

体视学是由二维结构信息定量推论三维结构信息的科学，是一门介于形态学与数学统计学之间的新兴边缘学科。简单地说，体视学是关于三维结构定量分析的学科。通过应用体视学对组织结构的二维定量，推导出组织结构的三维结构。体视学的应用研究方面在我国开展得非常活跃，应用范围几乎覆盖了所有生物形态学领域。

本研究通过低碘饮食复制甲减动物模型，在模型复制成功的基础上应用形态学研究了甲减肾脏的结构改变，并采用形态定量及体视学测定甲减大鼠肾小球面积、体积的变化。结果证实，甲减可致大鼠肾脏萎缩，肾小球、肾小管基底膜增厚，系膜基质增多。

甲减大鼠肾脏绝对及相对质量明显降低，肾小球平均面积、体积减小，可能与甲减的低代谢状态密切相关［11］。本研究甲减组大鼠肾小球系膜基质增多，系膜区扩大；肾小球内代表系膜基质含量的PAS阳性物质IOD值显著增高。提示肾小球内可能存在黏多糖的沉积，脂质异常可能参与甲减肾病的发生［12］。肾小球、肾小管基底膜增厚。其发生机制可能与免疫损伤和氧化应激相关。甲减状态下，脂质过氧化增强［13］，肾小球毛细血管基底膜磷脂在氧自由基攻击下发生脂质过氧化，可使肾小球通透性增加，从而使血浆蛋白易于通过内皮细胞而沉积于肾小球基底膜，致基底膜增厚。近端肾小管有细胞毒性的脂质过氧化物的升高可能是引起近端肾小管重吸收白蛋白减少及白蛋白排泄增加、基底膜增厚的重要机制。同时，免疫复合物的沉积可加重肾小球、肾小管基底膜增厚。

国内对甲减性肾病的重视不够，其机制尚不完全明了，肾脏损伤已成为甲减全身性疾病的一部分，甲减状态下，肾脏功能的改变与结构变化密切相关［14］，对甲减肾脏形态学研究将为其诊断与治疗提出新的思路。

［1］JORDAN SC，JOHNSTON WH，BERGSTEIN JM.Immune complex glomerulonephritismediated by thyroid antigen［J］.Arch Pathol Lab Med，1978，102（1）：530－532.

［2］VARGAS F，MORENO JM，RODRIGUEZ-GOMEZ I，et al.Vascular and renal function in experimental thyroid disorders［J］.Controlr JEndocrinol，2006，154（2）：197－212.

［3］SEGARRA AB，RAMÍREZM，BANEGAS I.Influence of thy，roid disorders on kidney angiotensinase activity［J］.Horm Metab Res，2006，38（1）：48－52.

［4］OZMEN B，OZMEN D，PARILDAR Z，et al.Impact of renal function or folate status on altered plasma homocysteine levels in hypo thyroidism［J］.Endocr J，2006，53（1）：119－124.

［5］ELGADIA，VERBOVSZKIP，MAICUSC，etal.Long-term effects of primiay hypothyroidism on renal function in children［J］.Pediatr，2008，152（6）：860－864.

［6］IGLESIAS P，DFEZ JJ.Thyroid dysfunction and kidney disease［J］.Controlr JEndocrinol，2009，160（4）：503－515.

［7］LIAKOPOULOS V，DOVAS S，SIMOPOULOU T，et al.Acute renal failure：a rare presentation of hypothyroidism［J］.Ren Fail，2009，31（4）：323－326.

［8］SCHMITT R，KAHL T，MUTIG K，et al.Selectively reduced expression of thick ascending limb Tamm-Horsfall protein in HT thyroid kidneys［J］.Histochem Cell Biol，2004，121（4）：319－327.

［9］GRCEVSKA L，POLENAKOVIC M，PETRUSEVSKA G.Membranous nephropathy associated with thyroid disorders［J］.Nephron，2000，86（4）：534－535.

［10］SOKKAR SM，SOROR AH，AHMED YF，et al.Pathological and biochemical studies on experimental hypothyroidism in growing lambs［J］.JVet Med B Infect Dis Vet Public Health，2000，47（9）：641－652.

［11］HERAS M，FERNÁNDEZ-REYES MJ，ALVAREZ-UDE F.Changes in renal function caused by primary autoimmune hypothyroidism reversible with levothyroxine［J］.Nefrologia，2006，26（4）：508－509.

［12］NIKOLAEVA AV，PIMENOV LT.Lipid metabolism and functional status of the kidney in hypothyroid patients depending on the phase of disease［J］.Ter Arkh，2002，74（10）：20－23.

［13］许静.张云芬.张雅中，等.缺碘致甲状腺功能减退大鼠肾脏抗氧化能力降低［J］.基础医学与临床杂志，2010，30（4）：374－377.

［14］KREISMAN SH，HENNESSEY JV.Consistent reversible elevations of serum creatinine levels in severe hypothyroidism［J］.Arch Intern Med，1999，159（1）：79－82.

（本文编辑：刘斯静）

THE MORPHOLOGY AND STEREOLOGY STUDY OF K IDNEY IN HYPOTHYROID RATS

ZHANG Yunfen1，FANG Hui2，MA Qingsong1，GUO Yongli1
（1.Department of Endocrinololy，Qian′an Traditional Chinese Medicine Hospital，Tangshan 064000，China；2.Department of Endocrinololy，Tangshan Worker＇s Hospital，Tangshan 063000，China）

hypothyroid；kidney；rats

R581.2

A

1007-3205（2013）04-0381-03

2012－07－03；

2012－08－20

张云芬（1978－），女，河北唐山人，河北省迁安市中医医院主治医师，医学硕士，从事内分泌与代谢疾病诊治研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.04.004

【关键词】ABSTRACT：ObjectiveTo study themorphology and stereology changes of kidney in hypothyroid rat.To approach the effect of thyroid hormone to kidney.M ethodsWistar rats were randomly divided into 2 groups as control group and hypothyroid group.The rats of hypothroid group were fed with different indine diet to duplicate hypothyroidism animal model.The morphometric parameters change of kidney were observed by routine histology method.ResultsCompared with the control group，serum free triiodothyronine，free thyroxine，total triiodothyronine and total thyroxine were markedly lower in hypothyroid group（P＜0.01）.The body weight and kidney weight diminished markedly（P＜0.05）.The basal membrane of glomerulus and renal tubule of periodic were markedly thicker.The mean glomerular area and volume diminished markedly（P＜0.05）.The integral optical density（IOD）value acid-shiff reaction（PAS）positivematerialwhich stand for the content ofmesangialmatrix was increased significantly（P＜0.01）.Conclusion Hypothyroidism can lead to the thickening of glomerular and tubular basementmembrane，glomerular atrophy，and increase of PAS-positivematerial in Wistar rats.