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目的本研究分别通过碘缺乏饲料及PTU饮水建立甲状腺功能减退大鼠模型,观察碘缺乏及甲状腺功能减退大鼠仔鼠内嗅皮质与学习记忆有关的重要的第二信使系统:MAPK信号转导途径中ERK1/2、CREB、p-ERK1/2、p-CREB和CaMKⅡ信号转导途径中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ、Ng、CaM表达的变化。为阐明碘缺乏及甲状腺功能减退损害内嗅皮质神经可塑性,导致学习记忆功能障碍的机制提供实验依据。方法健康2月龄雌性Wistar大鼠,交配妊娠后,取孕鼠28只按体重随机分成对照组、甲状腺功能减退-1组(5ppm组)、甲状腺功能减退-2组(15ppm组)和碘缺乏组,每组7只雌鼠。自妊娠第6日起,对照组继续饲以普通饲料,饮用自来水;甲状腺功能减退-1组给予5ppm丙基硫尿嘧啶饮水;甲状腺功能减退-2组给予15ppm丙基硫尿嘧啶饮水,饲以普通饲料;碘缺乏组饲以缺碘地区粮食配制的饲料,饮用自来水,直至仔鼠出生后第28天(PN28)。PN7、PN14、PN21、PN28、PN42取仔鼠称重;固相化学免疫发光法测定血清中FT3、FT4、TSH;取大脑称重,并取内嗅皮质进行相关蛋白免疫组化染色和Western blotting测定。PN30取仔鼠进行水迷宫和穿梭箱实验。结果碘缺乏和甲状腺功能减退对母鼠和仔鼠体重及仔鼠脑重、开眼率结果的影响:孕期和哺乳期碘缺乏组母鼠体重明显低于对照组(P<0.05);5ppm组、15ppm组和碘缺乏组仔鼠体重增长缓慢,脑重减轻,均显著低于正常水平(P<0.05)。15ppm组和碘缺乏组仔鼠开眼延迟,同期开眼率明显低于对照组(P<0.05)。碘缺乏和甲状腺功能减退对仔鼠内嗅皮质MAPK信号转导途径中相关蛋白的影响:免疫组化染色显示:PN7时各组仔鼠内嗅皮质ERK1/2和CREB表达无明显差别;PN14-PN28时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质ERK1/2、CREB表达均显著低于对照组,5ppm组仔鼠内嗅皮质ERK1/2表达亦显著低于对照组(p<0.05)。Western blotting结果显示:PN14-PN28时15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质ERK1/2的水平均显著低于对照组,PN14时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质CREB的水平显著低于对照组与5ppm组(p<0.05)。PN21、PN28时,5ppm组、15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质CREB、p-ERK1/2的水平显著低于对照组(p<0.05);15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质p-CREB的水平显著低于对照组和5ppm组(p<0.05)。碘缺乏和甲状腺功能减退对仔鼠内嗅皮质CaMKⅡ信号转导途径中相关蛋白的影响:免疫组化染色显示:PN7-PN28时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质CaMKⅡ的表达显著低于对照组(p<0.05),PN28时,5ppm组仔鼠内嗅皮质CaMKⅡ的表达亦显著低于对照组(p<0.05)。PN7时各组仔鼠内嗅皮质Ng的表达变化不大,PN14-PN28时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质Ng的表达显著低于对照组(p<0.05)。Western blotting结果显示:PN14、PN28时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质CaMKⅡ的水平显著低于对照组和5ppm组(p<0.05),PN21时,5ppm组、15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质CaMKⅡ的水平显著低于对照组(p<0.05)。PN14-PN28时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质Ng、CaM的水平显著低于对照组(p<0.05)。PN21时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质p-CaMKⅡ的水平显著低于对照组(p<0.05);PN28时,5ppm、15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质p-CaMKⅡ的表达显著低于对照组(p<0.05)。碘缺乏和甲状腺功能减退对行为学实验后仔鼠内嗅皮质学习记忆相关蛋白的影响:PN42时各实验组之间比较:免疫组化结果显示:5ppm、15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质ERK1/2、CaMKⅡ、Ng的表达均显著低于对照组(p<0.05);15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质CREB的表达显著低于对照组(p<0.05)。Western blotting结果显示:PN42时,15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质p-ERK1/2、ERK1、Ng和CaM的水平显著低于对照组(p<0.05),5ppm组、15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质ERK2、CREB、p-CREB、CaMKⅡ和p-CaMKⅡ的水平显著低于对照组(p<0.05)。PN42与PN28结果比较显示:PN42时各组仔鼠内嗅皮质ERK1/2、p-ERK2、CREB、CaMKⅡ的表达无明显差异,对照组和5ppm组仔鼠内嗅皮质p-ERK1的水平显著高于PN28(p<0.05),但在15ppm组和碘缺乏组则无变化。15ppm组和碘缺乏组仔鼠内嗅皮质Ng和CaM的水平显著高于PN28(p<0.05),对照组和5ppm组则无变化。各组p-CREB、p-CaMKⅡ均显著高于PN28(p<0.05)。结论1、碘缺乏和甲状腺功能减退可影响大鼠仔鼠发育,使其体重下降,脑重减轻,开眼延迟。2、碘缺乏和甲状腺功能减退能够降低大鼠仔鼠内嗅皮质MAPK信号转导途径中ERK1/2、p-ERK1/2、CREB、p-CREB的表达。3、碘缺乏和甲状腺功能减退能够降低大鼠仔鼠内嗅皮质CaMKⅡ信号转导途径中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ、Ng、CaM的表达。总之,碘缺乏和甲状腺功能减退可影响大鼠仔鼠内嗅皮质MAPK和CaMKⅡ信号转导途径中相关蛋白的表达,从而损害仔鼠内嗅皮质神经细胞突触可塑性,以致影响正常神经回路的形成,导致脑发育障碍。学习记忆功能下降。