劉韻璐 王 洋
(1. 四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院,四川省人民醫(yī)院實驗動物研究所,成都 610000)(2. 成都市雙流區(qū)婦幼保健院,成都 610000)
妊娠期高血壓疾病(hypertensive disorder complicating pregnancy, HDCP) 是妊娠期特有的疾病,報道顯示[1],該病在我國的發(fā)病率為9.4%~10.4%,是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦死亡的最主要原因。HDCP以妊娠20周后出現(xiàn)高血壓、尿蛋白為主要特征,與甲狀腺功能減退的臨床表現(xiàn)類似,相關(guān)臨床研究表明[2-4],HDCP與甲狀腺激素功能的改變密切相關(guān),可能參與并促進(jìn)了甲狀腺功能減退的發(fā)生、發(fā)展。目前,對于HDCP如何影響甲狀腺功能改變的機制尚不明確,相關(guān)研究大多限于臨床分析,還缺乏有力的基礎(chǔ)實驗研究依據(jù)。碘化甲狀腺氨酸脫碘酶(iodothyronine deiodinases, DI)由三種含硒整合膜蛋白組成,能特異性調(diào)節(jié)組織和細(xì)胞中的甲狀腺激素水平。循環(huán)血液中活性強大的T3主要是由肝臟中的Ⅰ型脫碘酶(DIO-Ⅰ)催化T4轉(zhuǎn)化生成[5],研究HDCP狀態(tài)下DIO-Ⅰ的基因水平的表達(dá)有助于進(jìn)一步解釋HDCP參與甲狀腺功能紊亂的機制。因此,本研究通過建立妊娠期高血壓疾病大鼠模型,觀察HDCP對大鼠肝臟中DIO-Ⅰ的表達(dá)及血甲狀腺激素的影響,現(xiàn)報道如下。
1.1.1實驗動物
選擇體質(zhì)量280~300 g SPF級雌性SD大鼠20只,體質(zhì)量330 g~350 g SPF雄性大鼠10只,由重慶醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供,實驗動物質(zhì)量合格證號:0001133。動物于SPF級屏障系統(tǒng)飼養(yǎng),環(huán)境溫度20~24 ℃,相對濕度:40%~70%,12 h/12 h明暗交替,實驗動物使用許可證號:SYXK[川]2018-058。
1.1.2試劑及儀器
亞硝基左旋精氨酸甲酯(nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME),美侖生物,中國;Trizol, Invitrogen,美國; RNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒,ABM公司,中國;SYBR Green 1熒光染料試劑盒,GeneCopoeia公司,美國;DIO-Ⅰ、GAPDH引物,Invitrogen,美國;TT3、TT4、FT3、FT4 ELISA檢測試劑盒,Elabscience,中國; BP-6 A無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng),成都泰盟科技有限公司; Quant Studio 6 Flex 實時熒光定量PCR儀、Mini Amp PCR儀,Applied Biosystems;KHBST-360酶標(biāo)儀,上??迫A實驗系統(tǒng)有限公司。
本實驗方案經(jīng)四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院實驗動物研究所倫理委員會審查通過,批件編號:倫審2019第001號。
1.2.1動物分組:根據(jù)大鼠體質(zhì)量按均衡隨機分組法將發(fā)情期大鼠雌性和雄性大鼠以2∶1合籠過夜,次日清早用生理鹽水蘸濕棉簽進(jìn)行陰道涂片,鏡下觀察若有精子視為妊娠第1天[6]。將孕鼠稱重編號,隨機分為正常妊娠對照組(n=10)和妊娠高血壓模型組(n=10)。
1.2.2造模方法:自妊娠第13天開始,模型組孕鼠皮下注射L-NAME 250 mg/kg·d-1,至妊娠第21天。對照組孕鼠皮下注射生理鹽水,注射體積和天數(shù)與模型組一致。兩組孕鼠均于妊娠第11天起,每日用BP-6A無創(chuàng)血壓儀監(jiān)測尾動脈血壓;并用代謝籠收集孕鼠妊娠第12、15、17、20天24 h尿液,應(yīng)用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行24 h尿蛋白定量檢測。當(dāng)模型組與對照組比較,血壓和尿蛋白顯著性高于對照組(P<0.05),且伴動作遲緩、懶動等行為學(xué)指標(biāo)改變時,視為造模成功。
1.2.3肝臟DIO-Ⅰ表達(dá)檢測:兩組孕鼠妊娠第21天,用5%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠后,①取孕鼠肝臟左葉,PBS緩沖液沖洗周圍血污,置于液氮中凍存。②檢測當(dāng)日,取研磨后的凍存肝臟100 mg,應(yīng)用Trizol試劑盒提取RNA,采用變性瓊脂糖凝膠電泳對提取RNA進(jìn)行驗證。③按照RNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進(jìn)行RT,合成cDNA。④將所有cDNA樣本分別配置實時定量PCR反應(yīng)體系,體系配置如下:SYBR Green 1熒光染料10 μL,上游引物1 μL, 下游引物1 μL,dNTP 1 μL,Taq聚合酶2 μL,待測樣本cDNA 5 μL,ddH2O 30 μL;將配置好的PCR反應(yīng)溶液置于實時定量熒光PCR儀上進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng),每個反應(yīng)做3個復(fù)孔。⑤反應(yīng)條件如下:預(yù)變性,95 ℃,30 s,共做1個循環(huán);PCR反應(yīng),95 ℃,5 s;60 ℃,34 s,共做40個循環(huán);熔解反應(yīng),95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,95 ℃ 15 s,60 ℃ 15 s。⑥引物設(shè)計軟件Primer Premier5.0,內(nèi)參基因GAPDH和DIO-Ⅰ基因引物序列見表1。⑦所有復(fù)孔均取平均值進(jìn)行計算,以內(nèi)參基因的表達(dá)量對結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
表1 PCR引物
1.2.4血液甲狀腺激素檢測:兩組孕鼠妊娠第21天,用5%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠后,將孕鼠仰臥固定于操作臺,分離腹主動脈,用真空采血管采集動脈血,3 000 r/min離心10 min,收集上清液儲存于-80 ℃。檢測當(dāng)日,用ELISA試劑盒法檢測孕鼠血清中TT3、TT4、FT3、FT4的濃度。
妊娠高血壓孕鼠肝臟中DIO-Ⅰ基因表達(dá)水平,較正常妊娠對照組,顯著下降(P<0.05)。見圖1。
圖1 實時熒光定量PCR檢測DIO-Ⅰ基因相對表達(dá)水平比較
與正常妊娠對照組比較,妊娠高血壓模型組大鼠TT3、FT3值顯著下降(P<0.05),見表2。
表2 各組大鼠血清甲狀腺激素水平比較
妊娠期高血壓疾病(hypertensive disorder complicating pregnancy, HDCP)是妊娠期婦女特有又常見的疾病,以不同程度的高血壓、蛋白尿、水腫等為主要臨床特征[7],其致病機制尚不明確,是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦死亡的主要原因。HDCP積累全身多個臟器[8],其與甲狀腺功能改變的密切聯(lián)系已被諸多臨床研究[9-11]所證實。但HDCP是通過哪些途徑影響到甲狀腺功能,其影響機制如何,尚不明確。而目前基于患者的臨床研究不僅在研究深度和廣度上都存在局限性,其研究方法在倫理和方法上也受到限制,基于此,本課題組參考相關(guān)文獻(xiàn)報道[12-14],通過皮下注射L-NAME構(gòu)建了穩(wěn)定的HDCP大鼠模型,應(yīng)用實時熒光定量PCR技術(shù)研究了HDCP時肝組織中脫碘酶在基因表達(dá)水平上的改變,并結(jié)合血液中甲狀腺激素水平的改變,探討了HDCP對甲狀腺功能影響的可能機制,為該疾病的診治提供了可靠的實驗依據(jù)。
人體中一共存在3種脫碘酶,分別為Ⅰ型脫碘酶(DIO-Ⅰ)、Ⅱ型脫碘酶(DIO-Ⅱ)、Ⅲ型脫碘酶(DIO-Ⅲ),3種酶在不同部位和環(huán)節(jié)發(fā)揮脫碘作用,以調(diào)節(jié)甲狀腺激素的生物活性[15]。其中DIO-Ⅰ主要存在于肝臟中,是外周組織中T4向T3轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵酶,研究表明[16-17],除少量T3是由甲狀腺直接分泌入血,機體中75%~80%發(fā)揮作用的T3是由T4在DIO-Ⅰ作用下脫碘合成,DIO-Ⅰ在甲狀腺激素代謝和功能中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本研究觀察到,妊娠高血壓疾病模型組大鼠肝臟中的DIO-ⅠmRNA的表達(dá)顯著下降,相應(yīng)的,其血清中TT3和FT3的水平也顯著降低。究其原因,可能是由于HDCP時,全身微小血管痙攣,各臟器局部灌流減少,導(dǎo)致肝臟成為HDCP的慢性攻擊靶器官[18-19],使DIO-Ⅰ基因表達(dá)受到影響,外周T4脫碘效率下降,T3生成降低。此外,由于受妊娠期雌激素的影響,使得血液中甲狀腺素結(jié)合球蛋白(TBG)維持在正常范圍內(nèi)[20],而T4釋放入血后,一部分T4與TBG結(jié)合,與血液中發(fā)揮生物活性的游離型T4相互轉(zhuǎn)換,使血液中T4達(dá)到動態(tài)平衡。T3則與TBG親和力小,主要以游離形式存在,其濃度水平主要受DIO-Ⅰ的影響[21],因此導(dǎo)致了本研究模型組大鼠血液中TT3、FT3下降最為明顯,而TT4、FT4水平改變不明顯的結(jié)果。
綜上,本研究結(jié)果顯示,HDCP能通過降低肝臟DIO-Ⅰ基因表達(dá)水平,改變外周甲狀腺激素代謝情況,從而影響甲狀腺激素水平,但HDCP通過哪些途徑來調(diào)控DIO-Ⅰ的表達(dá),影響DIO-Ⅰ的活性,還有待進(jìn)一步研究。