产前皮质激素接触对子代青春期大鼠甲状腺形态功能的影响①

刘义粉 张九菊

(衡水市人民医院普外一科，衡水 053000)

甲状腺激素是维持机体青春期正常发育和正常生理功能所必需的激素，其在机体发育过程中对组织和细胞的调控具有非常复杂、独特的反馈系统[1，2]。甲状腺轴受下丘脑内合成的促甲状腺激素释放激素(thyrotropin-releasing hormone，TRH)控制，TRH刺激促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)合成和释放[3]。TSH则与甲状腺中甲状腺滤泡细胞表面的受体结合，刺激腺苷环化酶活性，增加甲状腺素(tetraiodothyronine，T4)和三碘甲状腺氨酸(triiodothyronine，T3)产量[4]。T4是甲状腺释放的主要产物，甲状腺激素(T4和T3)对垂体TSH的释放和下丘脑TH神经元的活动具有负反馈调节作用[5]。美国环境保护署指出，内分泌干扰物是干扰体内激素合成、分泌、运输、结合作用的外源因子，或消除体内负责维持内稳态、生殖和发育行为的自然激素[6,7]。糖皮质激素(glucocorticoid，GC)是由肾上腺皮质分泌的一类甾体激素，也可人工合成，是多种药物的主要成分，是临床常见的内分泌干扰物。GC主要有调节糖、脂肪和蛋白质生物合成和代谢的作用，同时可抑制免疫应答、抗炎、抗毒、抗休克，广泛应用于支气管哮喘治疗[8-12]。近年哮喘发病率越来越高，发病年龄越来越小，年轻人占很大比例，可引起反复发作的喘息、气急、胸闷和咳嗽[13]。而GC治疗哮喘的作用至关重要，患有哮喘的女性在产前可能长期服用激素，从而对子代发育造成影响[14,15]。研究证明，GC可影响患者下丘脑-垂体-甲状腺轴的功能[16]。本研究中要探究妊娠期GC接触对子代青春期大鼠甲状腺形态及功能的影响。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1实验动物 SD大鼠50只，6周龄，雄雌各半，雄性大鼠体质量(200±8)g，雌性(170±8)g，交配后将待产雌性大鼠取出20只用于实验。排除1周内未妊娠大鼠。

1.1.2主要试剂 地塞米松磷酸钠注射液由济南利民制药有限公司生产，5 mg/支；生理盐水注射液由济南利民制药有限公司生产。

1.2方法

1.2.1GC诱导大鼠模型 将妊娠大鼠分为2组：对照组和GC组，每组10只。适应1周后，腹腔注射地塞米松5 mg/kg，1次/d，持续4周，对照组大鼠腹腔注射等体积生理盐水。GC组大鼠共产崽32只，雌性15只，雄性17只；对照组大鼠共产崽40只，雌性18只，雄性22只。

1.2.2组织学和组织化学研究 实验雌鼠产出幼鼠饲养至第5周(青春期)后解剖，固定大鼠并切除甲状腺，置于10%福尔马林缓冲剂中固定，乙醇脱水，二甲苯处理后石蜡包埋，制成石蜡切片。HE及PAS染色观察甲状腺滤泡形状和大小改变。

1.2.3激素水平测定 血液中TSH含量通过RIA试剂盒测定，灵敏度为0.031 ng/ml，变异系数为13.4%。血液中T3和T4含量通过ELISA测定。

2 结果

2.1产前GC接触对子代青春期大鼠TSH、T3和T4的影响 GC组大鼠血清中TSH含量显著高于对照组(P<0.01)，T3、T4含量低于对照组(P<0.05或P<0.01)。表明产前GC接触可明显上调青春期大鼠体内TSH水平，降低T3、T4水平，见图1。

图1 子代青春期大鼠血清TSH、T3和T4含量Fig.1 Contents of TSH，T3 and T4 in serum of offspring adole scent ratsNote:*.P<0.05，**.P<0.01 vs Con.

2.2产前GC接触对子代青春期大鼠甲状腺滤泡的组织学影响 对照组大鼠甲状腺切片显示甲状腺组织学结构正常，滤泡排列均匀，细胞中心含有均匀的嗜酸性胶质，毛囊间隙可见血管和结缔组织。GC组大鼠甲状腺呈组织病理学结构，滤泡明显缩小，形态大小不一，部分滤泡腔内出现细胞剥落，上皮内呈真空化，滤泡间出现充血现象，部分滤泡膨胀甚至严重退化(图2)。

图2 两组大鼠甲状腺滤泡组织学切片(HE)Fig.2 Thyroid follicular tissue sections of rats of two groups(HE)

2.3产前GC接触对子代青春期大鼠甲状腺滤泡的形态学影响 GC组大鼠甲状腺出现血管增粗、出血等病理学变化，纤维结缔组织结构呈增生性退化，滤泡退化，出现细胞质空泡和胶质含量不等，部分滤泡因退变而融合(图3)。

图3 两组大鼠甲状腺滤泡形成(HE)Fig.3 Morphlogy of thyroid follicales of rats

2.4产前GC接触对子代青春期大鼠甲状腺碳水化合物的影响 对照组大鼠甲状腺滤泡中糖原的PAS染色反应温和，GC组子代青春期大鼠甲状腺滤泡呈微弱的PAS染色反应，且糖原明显耗尽呈空泡状，见图4。

图4 PAS染色观察两组大鼠甲状腺碳水化合物变化Fig.4 Thyroid carbohydrate changes of rats of two groups by PAS

2.5产前GC接触对青春期大鼠甲状腺蛋白质含量的影响 汞溴酚蓝染色结果表明，对照组大鼠甲状腺滤泡细胞和胶质中蛋白分布均匀，GC组大鼠甲状腺滤泡细胞和胶质中蛋白明显减少，见图5。

图5 汞溴酚蓝染色观察大鼠甲状腺蛋白Fig.5 Thyroid protein of rats by mercury bromophenol blue

3 讨论

甲状腺发育受多种因素影响，多种药物和化学毒素可破坏甲状腺轴[17]。研究发现，GC是干扰内分泌系统的药物之一，可对生殖功能产生负面影响。甲状腺激素是人类正常发育过程中的重要激素，主要调节骨生长和心血管生理功能。本文研究产前接触GC对子代青春期大鼠甲状腺形态及功能的影响，结果显示，产前GC接触可明显提高子代青春期大鼠TSH水平，降低T3、T4水平。提示胚胎期激素刺激可能影响出生后甲状腺发育，从而导致甲状腺功能异常。

甲状腺结节是一种较常见的甲状腺疾病，多发于青壮年，女性发病率更高，并具有典型的病理学表现，如甲状腺结构不均匀、滤泡大小不一、滤泡间纤维结缔组织增生，滤泡囊变、退变坏死、胶质减少等[18,19]。本研究中，甲状腺组织学形态及内生合成物实验结果显示，胚胎期激素接触后，子代青春期大鼠甲状腺呈病理学结构，滤泡明显缩小，大小不一，部分滤泡腔内出现细胞剥落，滤泡上皮内出现真空化，滤泡间充血，出现膨胀滤泡，退化后出现细胞质空泡，胶质数量极少，滤泡间组织内血管增粗、充血，结缔组织结构退化，且滤泡内糖原明显耗尽，蛋白质含量明显下降。表明产前激素刺激后，子代青春期大鼠甲状腺组织形态在发育过程中出现明显改变。

甲状腺形态和改变可影响T3、T4合成和分泌，甲状腺激素水平受下丘脑-垂体-甲状腺轴调节，导致TSH不断分泌。而垂体分泌TSH增多，长期刺激甲状腺导致其反复或持续性增生，最终导致甲状腺不均匀性增大和甲状腺结节，甚至演变为恶性肿瘤[20]。母体接触地塞米松等GC如何影响子代甲状腺形态和功能的具体机制尚未阐明，涉及的信号通路、表观遗传学作用等都需进一步研究。

本文定性分析较多，在今后研究中，关于子代甲状腺改变的研究将采用定量分析，且母体接触地塞米松影响子代甲状腺TSH分泌与甲状腺肿的关系也需进一步阐明。综上所述，产前激素刺激会导致子代青春期大鼠甲状腺发育过程中的形态及功能异常，从而引发下丘脑-垂体-甲状腺轴平衡改变，最终可导致甲状腺结节。因此，本研究为妊娠期皮质激素的合理使用及药物选择提供了参考。