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目的： 在生长发育过程中，重度碘缺乏所引起的甲状腺功能减退严重损伤中枢神经系统功能。相对于重度碘缺乏所致的甲状腺功能减退，轻度缺碘所引起的低甲状腺素血症由于其临床症状不明显而不易被发现，因此其所造成的儿童神经发育和学习记忆损害更容易被忽视。本研究在Wistar大鼠孕期和哺乳期，采用缺碘饲料和他巴唑饮水建立低甲状腺素血症的甲状腺功能减退模型。在海马长时程突触可塑性的电生理学研究中，一般认为低频刺激是LTD的诱导条件，高频刺激是LTP的诱导条件。本研究发现以100Hz高频刺激为诱导条件，孕期和哺乳期低甲状腺素血症与甲状腺功能减退同样都可使仔鼠海马CA1区产生LTD。本研究在发现这一特殊现象的基础上，尝试从AMPA受体（突触可塑性关键性调控分子）的GluR1亚基和GluR2亚基磷酸化调控角度，深入研究仔鼠海马CA1区高频刺激的LTD的机制，以期在信号转导和蛋白分子水平上探讨学习记忆损害的机制。 实验方法： 一、实验动物与分组 健康雌性Wistar大鼠(130-150g)，按体重随机分成4组:对照组、轻度碘缺乏组、重度碘缺乏组和MMZ组（他巴唑处理组），各组均饲以特殊配置的缺碘饲料，饮用加以不同剂量KI去离子水三个月。4组雌鼠每日总碘摄入量依次为:7.0μg/d、3.0μg/d、1.5μg/d和7.0μg/d。雌鼠饲养3个月后，颈静脉取血约1ml，测定血清FT3、FT4和TSH含量。然后合笼交配，以次晨发现阴栓或阴道分泌物镜检发现精子者确定为妊娠0天，记为GD0。各组取孕鼠20-21只，GD0开始直至PN21，前三组饮食同前，MMZ组在饮水中加入0.02％MMZ。PN4，每窝产子保留8～10只（每窝雌雄数量尽可能相等）。PN21，仔鼠断奶并终止干预处理。 二、母鼠和仔鼠血清FT4、FT3、TSH测定 母鼠GD19，仔鼠PN7、PN14、PN21和PN80，进行心脏采血。血清离心，5000rpm离心10min，-70℃冻存。采用固相化学免疫发光法测定血清中FT4、FT3、TSH含量，判断是否罹患低甲状腺素血症、甲状腺功能减退。 三、碘缺乏饲料 根据AIN-93G的啮齿动物的饮食指南，在每公斤基础碘缺乏饲料中加入35g矿物质混合物、10g维生素混合物、13g赖氨酸、2.1g色氨酸、4.6g蛋氨酸、6.7g苏氨酸、1g胆碱。此外，每公斤饲料中加入10ml玉米油。食用这种补足了各种营养物质的碘缺乏饲料并加入KI(7.0μg/d)则能保证母鼠和仔鼠的正常生长和发育。 四、电生理学实验 PN80，将仔鼠麻醉后，固定在立体定位仪上。将双极刺激电极插入左侧海马CA3区锥体细胞层，记录电极插入左侧海马CA1区锥体细胞层。作基线记录30分钟后，给予同样参数的高频刺激(100Hz)5秒钟。观察海马CA3-CA1区突触可塑性变化，计算PS幅值和f-EPSP斜率，进行数据分析。 五、海马组织蛋白Western blot测定分析 电生理实验结束后，快速取脑，剥离海马，称重。采用Western blot方法分别测定海马GluR1、磷酸化GluR1(S831、S845)、GluR2、磷酸化GluR2(S880)和蛋白磷酸酶1(protein phosphatase1，PP1)的蛋白水平表达，进行ECL化学发光反应，曝光、显影、定影后扫描，并用Image J成像分析系统定量分析。 六、统计分析 全部数据采用SPSS11.5统计软件进行统计分析。结果表示为mean±SEM。采用ANOVA比较海马组织Western blot蛋白检测结果，当差异有统计学意义时，用SNK进行组间比较。P＜0.05为差异有统计学意义。 实验结果： 一、仔鼠FT3、 FT4、TSH水平变化 母鼠GD19和仔鼠PN7、PN14、PN21时，轻度碘缺乏组、重度碘缺乏组和MMZ组的血清FT4水平显著低于对照组(P＜0.05);轻度碘缺乏组血清FT3较对照组无显著变化(P＞0.05)，而重度碘缺乏组和MMZ组血清FT3显著低于对照组(P＜0.05);轻度碘缺乏组血清TSH较对照组无显著变化(P＞0.05)，而重度碘缺乏组和MMZ组与对照组比较显著升高(P＜0.05)。在仔鼠PN80时，各组激素水平基本恢复到正常水平。以上结果提示，轻度碘缺乏组出现低甲状腺素血症，重度碘缺乏组和MMZ组出现甲状腺功能减退。 二、低甲状腺素血症和甲状腺功能减退导致仔鼠海马CA1区产生高频刺激诱导的LTD PN80时，高频刺激后，轻度碘缺乏导致的低甲状腺素血症组和重度碘缺乏及MMZ导致的甲状腺功能减退组海马CA1区出现LTD，其发生率较对照组显著增高(P＜0.05);轻度碘缺乏导致的低甲状腺血症组和重度碘缺乏及MMZ导致的甲状腺功能减退组仔鼠LTD的PS幅值和f-EPSP斜率与对照组相比显著降低(P＜0.05)。 三、低甲状腺素血症和甲状腺功能减退减少海马CA1区GluR1磷酸化 电生理实验结束后，使用Western blot方法检测仔鼠海马CA1区AMPA受体GluR1的serine831和serine845位点磷酸化情况。实验结果发现，轻度碘缺乏组仔鼠海马CA1区的GluR1 serine831和serine845位点磷酸化减少，其中GluR1serine845位点的减少具统计学意义(P＜0.05);重度碘缺乏组和MMZ组GluR1serine831和serine845位点的磷酸化较对照组也显著降低(P＜0.05)。实验结果还发现，各处理组仔鼠海马GluR1总蛋白表达与对照组比较略有减少，但无统计学意义。 四、低甲状腺素血症和甲状腺功能减退未减少海马CA1区GluR2磷酸化 电生理实验结束后，使用Western blot方法检测仔鼠海马CA1区AMPA受体 GluR2的serine880位点磷酸化情况。结果显示，轻度碘缺乏组、重度碘缺乏组、MMZ组仔鼠海马AMPA受体GluR2 serine880位点磷酸化与对照组比较无显著改变。实验结果还发现，各处理组仔鼠海马GluR2总蛋白表达与对照组比较无显著改变。 五、低甲状腺素血症和甲状腺功能减退增加海马CA1区PP1的表达 电生理实验结束后，使用Western blot方法检测仔鼠海马CA1区PP1的表达情况。结果显示，轻度碘缺乏导致的低甲状腺血症组和重度碘缺乏及MMZ导致的甲状腺功能减退组仔鼠海马CA1区PP1蛋白表达较对照组显著升高，有统计学意义(P＜0.05)。 结论： 1、孕期和哺乳期轻度碘缺乏可引起母鼠和仔鼠发生低甲状腺素血症。 2、孕期和哺乳期轻度碘缺乏引起的低甲状腺素血症和重度碘缺乏及MMZ处理所引起的甲状腺功能减退可导致海马CA1区发生高频刺激诱导的LTD。 3、AMPA受体GluR1 serine831和serine845位点的磷酸化减弱可能是上述高频刺激诱导出LTD的机制。而AMPA受体GluR2的serine880位点磷酸化可能不参与上述的高频刺激诱导的LTD。 4、PP-1蛋白表达的显著升高，可能是AMPA受体GluR1 serine831和serine845位点的磷酸化减弱的原因。