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目的通过观察长期碘过量大鼠甲状腺功能与形态、骨量、骨组织形态学及骨重建的改变,并检测成骨细胞与破骨细胞特异性基因的转录水平,对碘过量-甲状腺激素-骨代谢的作用机制进行初步探讨,明确碘过量对骨代谢的影响,为我国全民食盐加碘(Universal Salt Iodization,USI)政策科学、长久的实施提供数据参考。方法选取断乳后一个月的Wistar大鼠,雌雄各半,按体重、性别随机分为适碘组(NI)、5倍碘过量组(5HI)、10倍碘过量组(10HI)、50倍碘过量组(50HI)与100倍碘过量组(100HI),各组大鼠饲以适碘鼠饲料(碘含量296.1±7.9μg/kg),NI组饮用自来水(碘含量7.6μg/L),其余各组分别饮用含不同浓度碘酸钾的自来水,含碘量分别为820、1845、10045、20295μg/L。每周测定大鼠体重。在碘干预至1、5、9月时采用砷-铈催化分光光度法测定24小时尿碘含量。碘干预至6、12月时处死大鼠,采用化学发光免疫法测定血清游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3)、游离甲状腺素(free thyroxine,FT4)及灵敏促甲状腺激素(sensitive thyroid stimulating hormone,sTSH),采用放射免疫法测定血清三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine,T3)、甲状腺素(tetraiodothyronine,T4);采用双能 X 射线骨密度检测仪测定大鼠股骨骨密度(bone mineral density,BMD),采用HE染色观察甲状腺与骨小梁病理改变。采用盐酸四环素与钙黄绿素荧光双标记法计算干预12月时各组大鼠矿化沉积率(bone mineralization apposition rate,MAR),采用RT-PCR检测高碘干预12月时各组大鼠成骨细胞中RUNX2、OCN与破骨细胞中MMP-9、CtsK的转录水平。结果1.各组大鼠体重持续增长,各组大鼠的尿碘水平随着碘摄入水平上升而上升(P<0.01),并且尿碘中位数间倍数关系与碘摄入间倍数关系平行,碘过量干预大鼠效果符合要求;2.各月龄各碘过量组大鼠T3、T4、T3/T4、FT3、FT4与sTSH与NI组间差异无统计学意义,高碘干预至12个月时,各高碘组雄鼠sTSH含量显著高于适碘组雄鼠(P<0.01);从6月到12月,各组大鼠T3、T4、T3/T4、FT3、FT4与sTSH总体呈现上升趋势。3.高碘组大鼠甲状腺形态出现多型性改变,表现为滤泡增生的同时,部分个体出现了部分滤泡融合、胶质潴留,并且随着干预剂量和时间的上升,滤泡增生更加明显,上皮细胞空泡增多,提示TSH刺激征象。4.高碘干预6月时,随着碘摄入剂量增加,各组大鼠股骨BMD均出现了减低趋势;高碘干预至12月时,5HI、10HI组雄性大鼠BMD显著低于NI组(P<0.01)。5.高碘干预6月时,高碘组骨小梁稀疏变细,甚至出现扭曲、断裂,在50HI、100HI更出现了明显的骨小梁排列杂乱无章,骨髓腔内造血细胞数量下降,脂肪空泡增多;干预至12月时,骨小梁形态学改变明显加剧,50HI、100HI组骨小梁缺损严重,扭曲明显,大量脂肪空泡充斥骨髓腔。6.随着碘摄入量的上升,各组碘过量大鼠双标记线间距变窄,MAR呈现出明显的下降趋势(P<0.01),盐酸四环素、钙黄绿素标记线呈现弥散的状态,出现明显的断裂。7.随着碘摄入量的上升,各高碘组大鼠RUNX2、OCN、MMP-9与CtsK转录明显上调(P<0.01)。结论1.长期摄入过量碘,致使Wistar大鼠甲状腺功能呈现减退趋势,甲状腺组织发生多型性改变;2.长期碘过量导致大鼠骨矿化能力障碍,抑制了大鼠成年期的正常骨重建,导致骨量与骨骼微结构均发生异常改变,提示长期碘过量可导致内分泌型骨质疏松,应对碘过量引发的骨代谢改变给予高度重视。