实验性甲低大鼠脑鞘磷脂与脑发育关系的研究
作者：唐力 张秀英 王淑湘
单位：唐力：佳木斯大学医学院；张秀英：穆棱林业局职工医院；王淑湘：佳木斯大学医学院
关键词：甲状腺激素；脑；鞘磷脂
黑龙江医药科学990311
提要 本研究应用薄层色谱扫描法测定了甲低大鼠脑鞘磷脂，并观察了脑细胞的超微结构变化。结果表明：甲低大鼠脑鞘磷脂明显升高，神经细胞发育异常。提示：在胞发育期，如甲状腺激素不足，使脑细胞磷脂分子和细胞结构异常，进而导致中枢神经系统损伤和发育障碍。
Research of SM and development of the brain in
experiment hypothyroidism rats
, 百拇医药
Tang Li, et al
Abstract This study was that SM change in hypothyroidism rats was determined with thin layer chromatographyn and the ultrastructure of cranial nerve cell was observed with electromicroscope. The result showed the SM of the brain in hypothyroidism rats was highter than the control and to retardat development of nervous cell. These point out:the hypothyroidism during brain development bring about the change of phospholipid component and cell membrane structure and cause the damage of the central nervous system to retardal development.
, 百拇医药
Key words thyroidism;brain;SM
胚胎后期和生后早期甲状腺激素缺乏，会造成一系列生长发育障碍，表现智力低下，运动失调以及瘫痪等临床症状。中枢神经系统脑细胞正常分化，神经外层髓鞘化，是神经系统发挥正常功能的必要条件[1]。因此，研究甲状腺激素对脑细胞鞘磷脂、神经细胞超微结构的影响，具有重要意义。
1 材料和方法
实验动物分组：选体重250～300g，健康Wistar大白鼠(由中国科学院遗传研究所提供)15只(雌10只，雄5只)，以雄雌1:2比例分笼交配饲养，早晚两次检查母鼠阴道，以发现阴道栓为妊娠第一天，将妊娠母鼠随机分为对照组和实验组，单笼饲养。自妊娠15d开始实验组饲以0.1%甲基硫脲嘧啶(MTU)块料，饮0.1% MTU自来水；对照组饲普通饮食。生后5d内将每窝仔鼠调整至4～6只，各组分别在生后1d、10d、20d、30d和40d时处死，作为本实验的研究对象，并保证每个日龄组的仔鼠数量为8只。为保证动物模型的准确性，同时测定甲状腺相对重量和血浆T3、T4水平。脑标本采用3%戊二醛前固定，1%锇酸后固定，逐级酒精脱水，Epon 81包埋。半薄切片定位，KCQ-1型超薄切片机切片，经醋酸铀和枸橼酸铅电子染色，分别在×5000、×10000、×12000放大倍率下观察并拍照。大脑鞘磷脂(SM)测定：按Folch法萃取脂质[2]，用CS-930色谱扫描仪测定。实验数据统计学处理：用微机处理，数据以平均值±标准差(
±s)表示。
, 百拇医药
2 实验结果
2.1 血浆T3、T4水平测定
见表1～2。
表1 血浆T4水平变化(
±s, nmol/L) 组别
日龄(d)
10
20
30
40
对照组
, 百拇医药
188.22±31.24
219.18±37.88
152.51±21.37
178.89±45.14
实验组
96.52±13.03*
60.06±11.80*
54.69±10.09*
76.19±2.94*
注:*与对照组比较P<0.01
2.2 大脑SM含量变化
, http://www.100md.com
见表3。
表2 血浆T3水平变化(
±s, nmol/L) 组别
日龄(d)
10
20
30
40
对照组
0.301±0.046
0.708±0.112
0.844±0.140
, http://www.100md.com
0.995±0.149
实验组
0.143±0.023*
0.083±0.018*
0.363±0.029*
0.367±0.017*
注:*与对照组比较P<0.01表3 大脑SM含量变化(μg/mg) 组别
日龄(d)
10
20
30
, http://www.100md.com
40
对照组
0.5596±0.682
0.8595±0.1726
0.9883±0.0914
1.0037±0.2015
实验组
1.2194±0.1458*
2.1432±0.2204*
1.7518±0.3590*
1.8199±0.0851*
, http://www.100md.com
注:*与对照组比较P<0.05
2.3 大脑超微结构变化
MTU大鼠皮层细胞核变形，核膜凸凹不平，异染色质增多，有的核膜部分消失，线粒体膨胀，嵴变短，部分线粒体浓缩，粗面内质网核糖体分布不均或消失。
3 讨论
鼠类的甲状腺是在胚胎的17d左右开始分泌甲状腺激素的，从妊娠15d开始给母鼠MTU，抑制了母鼠的甲状腺功能。MTU可通过胎盘和乳汁抑制胎鼠和仔鼠的甲状腺功能，从而造成类似人类甲状腺功能低下的动物模型[3]。SM代表细胞老化指数，对SM/PC比值的年龄性变化所作的研究表明由生后的0.4增至90岁的2.4，呈规律性的线性关系。SM/PC比值增高表明，细胞膜老化性改变，可能与老化细胞内酶活性的改变和经血运SM量增加有关[4]。本实验MTU大鼠脑SM明显增加，也可说明甲低脑细胞膜酶活性改变，从而致SM增加。甲状腺激素对中枢神经系统早期发育所起的作用是接通神经细胞的生长增殖期至功能转化期的转变。尤其前期神经系统的发育和分化对甲状腺激素的作用非常敏感。闫玉琴等对神经型克汀病人的尸检，电镜下观察到病人皮质的神经细胞细胞核形状变形，有的呈三角形，核模凸凹不平，异染色质增多，有的核膜部分消失，呈崩溃状态。线粒体膨胀，嵴断裂，有的仅在周边残留，粗面内质网扩张，核蛋白体减少[5]。本实验脑神经细胞超微结构观察到膜结构不清，有的线粒体扩张，变短，粗面内质网脱颗粒，部分线粒体浓缩，核膜变形，异染色体增多，从而导致细胞功能障碍。本实验结果提示，在脑发育期，甲状腺激素缺乏，可致脑SM改变、细胞老化、进而影响细胞膜结构、功能及细胞信息传递，从而导致中枢神经系统损伤和发育障碍。
, 百拇医药
参考文献
1.Nunez J. Effects of thyroid hormones during brain differention. Mol Cell, 1984,37:125
2.李立.磷脂与疾病及其研究方法.第1版,银川:宁夏人民出版社，1993,30
3.Schwark WS. Animal model of human disease: Cretism. J Pathol,1977,87:47
4.Barenhola Y. Fhomspson TE: Sphingomyelins in bilayers and biological membrane. Riochins Biophys Acta 1980;604:129
5.闫玉芹,李继群.地方性克汀病的病理形态学观察.地方病通讯,1984,3:33
(1998-12-11收稿), 百拇医药
单位：唐力：佳木斯大学医学院；张秀英：穆棱林业局职工医院；王淑湘：佳木斯大学医学院
关键词：甲状腺激素；脑；鞘磷脂
黑龙江医药科学990311
提要 本研究应用薄层色谱扫描法测定了甲低大鼠脑鞘磷脂，并观察了脑细胞的超微结构变化。结果表明：甲低大鼠脑鞘磷脂明显升高，神经细胞发育异常。提示：在胞发育期，如甲状腺激素不足，使脑细胞磷脂分子和细胞结构异常，进而导致中枢神经系统损伤和发育障碍。
Research of SM and development of the brain in
experiment hypothyroidism rats
, 百拇医药
Tang Li, et al
Abstract This study was that SM change in hypothyroidism rats was determined with thin layer chromatographyn and the ultrastructure of cranial nerve cell was observed with electromicroscope. The result showed the SM of the brain in hypothyroidism rats was highter than the control and to retardat development of nervous cell. These point out:the hypothyroidism during brain development bring about the change of phospholipid component and cell membrane structure and cause the damage of the central nervous system to retardal development.
, 百拇医药
Key words thyroidism;brain;SM
胚胎后期和生后早期甲状腺激素缺乏，会造成一系列生长发育障碍，表现智力低下，运动失调以及瘫痪等临床症状。中枢神经系统脑细胞正常分化，神经外层髓鞘化，是神经系统发挥正常功能的必要条件[1]。因此，研究甲状腺激素对脑细胞鞘磷脂、神经细胞超微结构的影响，具有重要意义。
1 材料和方法
实验动物分组：选体重250～300g，健康Wistar大白鼠(由中国科学院遗传研究所提供)15只(雌10只，雄5只)，以雄雌1:2比例分笼交配饲养，早晚两次检查母鼠阴道，以发现阴道栓为妊娠第一天，将妊娠母鼠随机分为对照组和实验组，单笼饲养。自妊娠15d开始实验组饲以0.1%甲基硫脲嘧啶(MTU)块料，饮0.1% MTU自来水；对照组饲普通饮食。生后5d内将每窝仔鼠调整至4～6只，各组分别在生后1d、10d、20d、30d和40d时处死，作为本实验的研究对象，并保证每个日龄组的仔鼠数量为8只。为保证动物模型的准确性，同时测定甲状腺相对重量和血浆T3、T4水平。脑标本采用3%戊二醛前固定，1%锇酸后固定，逐级酒精脱水，Epon 81包埋。半薄切片定位，KCQ-1型超薄切片机切片，经醋酸铀和枸橼酸铅电子染色，分别在×5000、×10000、×12000放大倍率下观察并拍照。大脑鞘磷脂(SM)测定：按Folch法萃取脂质[2]，用CS-930色谱扫描仪测定。实验数据统计学处理：用微机处理，数据以平均值±标准差(
±s)表示。, 百拇医药
2 实验结果
2.1 血浆T3、T4水平测定
见表1～2。
表1 血浆T4水平变化(
±s, nmol/L) 组别日龄(d)
10
20
30
40
对照组
, 百拇医药
188.22±31.24
219.18±37.88
152.51±21.37
178.89±45.14
实验组
96.52±13.03*
60.06±11.80*
54.69±10.09*
76.19±2.94*
注:*与对照组比较P<0.01
2.2 大脑SM含量变化
, http://www.100md.com
见表3。
表2 血浆T3水平变化(
±s, nmol/L) 组别日龄(d)
10
20
30
40
对照组
0.301±0.046
0.708±0.112
0.844±0.140
, http://www.100md.com
0.995±0.149
实验组
0.143±0.023*
0.083±0.018*
0.363±0.029*
0.367±0.017*
注:*与对照组比较P<0.01表3 大脑SM含量变化(μg/mg) 组别
日龄(d)
10
20
30
, http://www.100md.com
40
对照组
0.5596±0.682
0.8595±0.1726
0.9883±0.0914
1.0037±0.2015
实验组
1.2194±0.1458*
2.1432±0.2204*
1.7518±0.3590*
1.8199±0.0851*
, http://www.100md.com
注:*与对照组比较P<0.05
2.3 大脑超微结构变化
MTU大鼠皮层细胞核变形，核膜凸凹不平，异染色质增多，有的核膜部分消失，线粒体膨胀，嵴变短，部分线粒体浓缩，粗面内质网核糖体分布不均或消失。
3 讨论
鼠类的甲状腺是在胚胎的17d左右开始分泌甲状腺激素的，从妊娠15d开始给母鼠MTU，抑制了母鼠的甲状腺功能。MTU可通过胎盘和乳汁抑制胎鼠和仔鼠的甲状腺功能，从而造成类似人类甲状腺功能低下的动物模型[3]。SM代表细胞老化指数，对SM/PC比值的年龄性变化所作的研究表明由生后的0.4增至90岁的2.4，呈规律性的线性关系。SM/PC比值增高表明，细胞膜老化性改变，可能与老化细胞内酶活性的改变和经血运SM量增加有关[4]。本实验MTU大鼠脑SM明显增加，也可说明甲低脑细胞膜酶活性改变，从而致SM增加。甲状腺激素对中枢神经系统早期发育所起的作用是接通神经细胞的生长增殖期至功能转化期的转变。尤其前期神经系统的发育和分化对甲状腺激素的作用非常敏感。闫玉琴等对神经型克汀病人的尸检，电镜下观察到病人皮质的神经细胞细胞核形状变形，有的呈三角形，核模凸凹不平，异染色质增多，有的核膜部分消失，呈崩溃状态。线粒体膨胀，嵴断裂，有的仅在周边残留，粗面内质网扩张，核蛋白体减少[5]。本实验脑神经细胞超微结构观察到膜结构不清，有的线粒体扩张，变短，粗面内质网脱颗粒，部分线粒体浓缩，核膜变形，异染色体增多，从而导致细胞功能障碍。本实验结果提示，在脑发育期，甲状腺激素缺乏，可致脑SM改变、细胞老化、进而影响细胞膜结构、功能及细胞信息传递，从而导致中枢神经系统损伤和发育障碍。
, 百拇医药
参考文献
1.Nunez J. Effects of thyroid hormones during brain differention. Mol Cell, 1984,37:125
2.李立.磷脂与疾病及其研究方法.第1版,银川:宁夏人民出版社，1993,30
3.Schwark WS. Animal model of human disease: Cretism. J Pathol,1977,87:47
4.Barenhola Y. Fhomspson TE: Sphingomyelins in bilayers and biological membrane. Riochins Biophys Acta 1980;604:129
5.闫玉芹,李继群.地方性克汀病的病理形态学观察.地方病通讯,1984,3:33
(1998-12-11收稿), 百拇医药