王大朋，蔣美吉，范麗麗

（貴州醫(yī)科大學(xué) 環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/公共衛(wèi)生與健康學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550025）

砷是廣泛分布于巖石、土壤、食物和水環(huán)境中的類金屬環(huán)境毒物。長(zhǎng)期無(wú)機(jī)砷暴露可引起慢性砷中毒，導(dǎo)致機(jī)體多器官損害[1]。砷還是一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，無(wú)機(jī)砷暴露與甲狀腺疾病的發(fā)生發(fā)展有密切聯(lián)系，如流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，飲水型砷中毒病區(qū)學(xué)齡兒童甲狀腺腫的患病率明顯高于非病區(qū)的學(xué)齡兒童[2]。孟加拉國(guó)砷中毒病區(qū)病例對(duì)照研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，機(jī)體內(nèi)砷暴露水平是引起當(dāng)?shù)厝巳簡(jiǎn)渭儚浡约谞钕倌[的重要因素[3]。另有研究發(fā)現(xiàn)，城市空氣砷暴露的人群，其甲狀腺激素和甲狀腺球蛋白的分泌會(huì)受到顯著影響[4]。因此，本研究以SD大鼠為對(duì)象，探討亞砷酸鈉（NaAsO2）暴露對(duì)SD大鼠外周血甲狀腺激素分泌水平的影響，為砷致甲狀腺損傷機(jī)制研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

亞砷酸鈉（NaAsO2），優(yōu)級(jí)純，美國(guó)Sigma-Aldrich公司；非抗凝采血管，北京索萊寶科技有限公司；三碘甲狀腺原氨酸（TT3）、游離T3（FT3）、總甲狀腺素（TT4）、游離T4（TT4）酶聯(lián)免疫吸附試劑盒，上海酶聯(lián)生物科技有限公司；Multiskan? GO型多功能酶標(biāo)儀，美國(guó)Thermo Fisher公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

健康清潔級(jí)初斷乳SD大鼠24只，雌雄各半，體重100～120 g，購(gòu)自遼寧長(zhǎng)生生物有限公司，許可證號(hào)：SCXK（遼）2015-001。適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后隨機(jī)數(shù)字表法分為正常對(duì)照組、低砷劑量組、中砷劑量組、高砷劑量組，每組6只。正常對(duì)照組給予去離子水灌胃，低、中、高砷劑量組按體重分別給予2.5 mg/kg、5.0 mg/kg、10.0 mg/kg的NaAsO2水溶液灌胃，每周灌胃6天，連續(xù)36周。所有大鼠按性別分籠飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為濕度60%～70%，溫度22～24 ℃。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)貴州醫(yī)科大學(xué)倫理審查委員會(huì)批準(zhǔn)（No.1800233），符合動(dòng)物倫理學(xué)要求。

1.3 樣本收集及檢測(cè)

到達(dá)染毒終點(diǎn)腹腔注射0.7%戊巴比妥鈉麻醉大鼠后心臟取血于非抗凝采血管中，3 000 r/min離心15 min后取上清。常規(guī)分離各組大鼠血清，ELISA法檢測(cè)各組大鼠血清中TT3、FT3、TT4、FT4分泌水平，具體操作嚴(yán)格按照相應(yīng)的ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組間比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 無(wú)機(jī)砷暴露對(duì)SD大鼠一般體征及體重的影響

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)照組大鼠生長(zhǎng)發(fā)育良好，自主活動(dòng)均正常，毛發(fā)光滑干凈，行為正常；與對(duì)照組比較，亞砷酸鈉染毒組大鼠有飲水進(jìn)食量減少、毛發(fā)粗糙、少動(dòng)或呆臥、易激惹、互相抓咬等異常表現(xiàn)，且異常行為隨亞砷酸鈉染毒劑量的升高而愈加明顯。

如表1所示，與對(duì)照組相比，染毒第36周時(shí)，中、高砷劑量組雄性大鼠體重明顯降低（P＜0.05）；與對(duì)照組相比，染毒第36周時(shí)，高砷劑量組雌性大鼠體重明顯降低（P＜0.05）；其余各砷染毒組大鼠體重較對(duì)照組有所降低，但未見(jiàn)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

表1 亞砷酸鈉染毒對(duì)大鼠體重的影響（n=3，單位：g）

2.2 無(wú)機(jī)砷暴露對(duì)SD大鼠血清TT3、FT3水平的影響

由表2可知，大鼠無(wú)機(jī)砷暴露36周后，各劑量組大鼠血清TT3、FT3分泌水平與對(duì)照組相比均顯著降低（P＜0.01），且高砷劑量組TT3、FT3分泌水平明顯低于低、中砷劑量組（P＜0.05）。

表2 不同劑量無(wú)機(jī)砷染毒大鼠血清TT3、FT3分泌水平（n=6）

2.3 無(wú)機(jī)砷暴露對(duì)SD大鼠血清TT4、FT4水平的影響

由表3可知，大鼠無(wú)機(jī)砷暴露36周后，各劑量組血清TT4、FT4分泌水平均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），其中高砷劑量組FT4分泌水平明顯低于低、中砷劑量組（P＜0.05）。

表3 不同劑量無(wú)機(jī)砷染毒大鼠血清TT4、FT4分泌水平（n=6）

3 討論

甲狀腺是人體重要的內(nèi)分泌器官，甲狀腺功能若出現(xiàn)異常，可使機(jī)體多個(gè)系統(tǒng)功能發(fā)生障礙[5]。作為人體最大的內(nèi)分泌器官，甲狀腺能夠?qū)C(jī)體的三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝過(guò)程、生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程產(chǎn)生重要影響，其發(fā)揮作用主要是通過(guò)分泌T3、T4等甲狀腺激素來(lái)實(shí)現(xiàn)[6]。目前十分有限的研究報(bào)道了砷暴露與甲狀腺的關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)砷暴露后可蓄積于動(dòng)物甲狀腺組織中，干擾甲狀腺相關(guān)激素分泌水平，進(jìn)而造成甲狀腺組織損傷，影響其功能[7]。SUN等[8]研究發(fā)現(xiàn)，以含100 μg/L無(wú)機(jī)砷的飲用水飼養(yǎng)小鼠8周后，其甲狀腺組織出現(xiàn)明顯損傷，造成甲狀腺細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變，濾泡變形，膠質(zhì)減少甚至耗竭。然而，長(zhǎng)期砷暴露對(duì)大鼠甲狀腺激素分泌水平的影響目前尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

本研究采用不同劑量NaAsO2染毒SD大鼠36周后發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期無(wú)機(jī)砷暴露可導(dǎo)致SD大鼠飲水進(jìn)食量減少并出現(xiàn)異常行為，且其體重較對(duì)照組大鼠明顯降低，說(shuō)明長(zhǎng)期砷暴露可引起SD大鼠慢性損傷。

血清TT4是判定甲狀腺功能最基本的指標(biāo)，血清TT3水平的變化通常與TT4相一致，正常情況下血清TT3與TT4維持在一定范圍內(nèi)，促進(jìn)新陳代謝及生長(zhǎng)發(fā)育[9-11]。FT3、FT4是機(jī)體中甲狀腺激素的另外一種存在形式，是甲狀腺激素與甲狀腺結(jié)合球蛋白結(jié)合后的甲狀腺激素，具有一定活性作用。當(dāng)機(jī)體受到外界刺激或存在慢性疾病時(shí)，甲狀腺結(jié)合球蛋白水平會(huì)受到影響，此時(shí)血液中FT3、FT4的改變可較好地反映機(jī)體甲狀腺功能受損情況[12]。

本研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)砷暴露36周后，SD大鼠血清TT3、FT3、TT4、FT4分泌水平較對(duì)照組均顯著下降，且隨染砷劑量的增加，其分泌水平逐漸降低，提示長(zhǎng)期無(wú)機(jī)砷暴露可造成SD大鼠甲狀腺功能損傷。SUN等[8]研究顯示，暴露于100 μg/L的三價(jià)或五價(jià)無(wú)機(jī)砷的小鼠在第8周后其血清T4分泌水平顯著低于對(duì)照組小鼠，與本研究結(jié)果相一致。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期無(wú)機(jī)砷暴露可導(dǎo)致SD大鼠外周血甲狀腺激素水平降低，影響其甲狀腺功能。后續(xù)研究有必要進(jìn)一步深入探討砷致甲狀腺功能損傷的具體分子機(jī)制。