1、APP/PS1转基因小鼠的甲状腺功能变化颜培培1，赵晓娟1，王铜浩2（中国医科大学附属第一医院 1. 内分泌科；2. 骨科，沈阳 110001）摘要 目的 观察APP/PS1转基因小鼠甲状腺功能的动态变化并探讨AD与甲状腺功能的关系。方法 6月龄雌性APP/PS1转基因鼠（ =9）和野生型小鼠（ =9）自由摄食和饮水，2组小鼠分别于9，12，18月龄时各取3只处死，应用ELISA方法检测血清TSH和甲状腺激素（ TT3、TT4、FT3、rT3）。结果 （1）APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠相比血清TT3、FT3水平均有降低，但9 月龄时差异不显著（ 0.05），12月龄时差异显著（ 0.0
2、5），12月龄时差异显著（ 0.05）。结论APP/PS1转基因小鼠在生长过程中伴随着甲状腺功能的改变，且逐渐加重。关键词 APP/PS1转基因鼠；野生型小鼠；促甲状腺激素；甲状腺激素中图分类号 R581 文献标志码 A 文章编号 0258-4646（2011）08-0703-03doi网络出版地址InvestigationontheChangeoftheFunctionofThyroidGlandinAPP/PS1TransgenicMice随着世界人口结构的老龄化，老年痴呆症，又称阿尔茨海默症（Alzheimersdisease，AD）患病率日益增加。有研究表明，AD患者同时存在内分泌系统
3、紊乱，其中以甲状腺功能的变化逐渐引起人们的关注1。随着老年痴呆病程的进展，垂体及甲状腺激素的变化趋势尚不明确。APP/PS1转基因鼠可表达与AD相关的突变基因，是研究AD及其并发症的可靠动物模型2。本研究观测不同月龄阶段APP/PS1转基因鼠TSH及甲状腺激素的水平及其变化趋势，以 探讨 AD与甲状腺功能的关系。1 材料与方法1.1 材料动物：实验组（APP）：6月龄雌性APP/PS1 转基因小鼠B6C3鄄Tg（APPswe，PSEN1dE9）85Dbo/J，购自美国JacksonLaboratory，经过常规饲养，传代后选择体质量（20依1）g小鼠9只。对照组（WT）：6月龄雌性野生型小鼠（
4、C57bl/6）9只，体质量为（20依1）g，分笼饲养于中国医科大学实验动物中心，常规饮食，室温23耀25 益，12h间隔照明，定期紫外线消毒与通风。1.2 方法YANPei鄄pei1，ZHAOXiao鄄juan1，WANGTong鄄hao2（1.DepartmentofEndocrinology；2.DepartmentofOrthopedics，TheFirstHospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang110001，China）Abstract Objective Toinvestigatethechangeofthefunctionofthyroid
5、glandandtherelationofAlzheimersdisease （AD）tothefunctionofthyroidglandinAPP/PS1transgenicmice. Methods 6鄄month鄄oldAPP/PS1transgenicandwild鄄typefemalemice（n=9/group）werehousedwithfoodandtapwateravailableadlibitum.Threemiceofeachgroupweresacrificedattheageof9、12and18monthsandtheserumwereharvestedtoana
6、lysesthelevelsofTSH，TT3，TT4，FT3，rT3withELISA. Results （1）Comparedwiththewild鄄typemice，thelevelsofTT3、FT3intheserumofAPP/PS1transgenicmicedecreased，whichwasnotevidentattheageof9months （ 0.05），butwasevidentattheageof12months（ 0.05），butevidentattheageof12months（ 0.05）. Conclusion WiththedevelopmentofAD
7、，therewassignificantandworseningchangesofTT3、TT4、FT3、FT4、rT3intheserumofAPP/PS1transgenicmicecomparedwiththewild鄄typemice.Keywords APP/PS1transgenicmouse；wild鄄typefemalemice；thyrotropic；thyroidhormone作者简介：颜培培（1983-），女，硕士.通讯作者：赵晓娟，E-mail：收稿日期：2010-12-06网络出版时间：中国医科大学学报 第40卷 第8期 2011年8月JournalofChinaMe
8、dicalUniversityVol.40No.8Aug.2011 703窑 窑PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2011-07-26 16:59http:/ 取材及标本制备：2组小鼠各取3只分别于9、12、18月龄时断头处死，无菌取血浆，离心20min（3000r/min），仔细收集上清，-80 益保存备测，保存过程中如有沉淀形成，再次离心。1.2.2 检测方法：应用小鼠ELISA试剂盒（购于美国雅培公司）检测各年龄段小鼠血清促甲状腺激素（thyrotropic鄄stimulatinghormone，TSH），甲状腺素（thyroxine，TT4），三碘甲状腺
9、原氨酸（triiodothyro原nine，TT3），游离三碘甲状腺原氨酸（freetriiodothy原ronine，FT3）， 反三碘甲状腺原氨酸（reversetri原iodothyronine，rT3）。严格照试剂盒要求进行检测。1.2.3结果计算与判断：（1）所有OD值都应减除空白值后再行计算。（ 2 ）以标准品OD值在半对数纸上作图，画出标准曲线。（3）根据样品值在该线图上查出相应小鼠垂体及甲状腺激素含量。1.3 统计学分析使用SPSS18.0统计软件进行分析和检验，所有数值以 依 表示，两样本均数比较用 检验，多样本均数比较采用ANOVA进行分析， 0.05），12月龄时差异有统
10、计学意义（ 0.05），12月龄时差异有统计学意义（ 0.05）。3 讨论随着许多国家进入老龄社会，老年痴呆成为日益突出的社会问题，其中AD是老年痴呆的常见类型。AD是一种神经退行性疾病，茁鄄淀粉样蛋白（茁鄄amyloidprotein，A茁）沉积是其形成和发展的关键因素3。近年来，AD与甲状腺功能的关系已经越来越受到重视，有研究显示患AD后能导致甲状腺功能失调。甲状腺激素的主要生理作用是促进生长和发育，特别是对脑的发育尤为重要，但是关于AD患者体内甲状腺激素的动态变化尚不明确。目前研究AD及其并发症的动物模型较多，其中 APP/PS1转基因小鼠是AD研究领域的最佳动物模型之一4。Yang等5
11、研究发现APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠相比骨密度及骨微结构明显降低，这可能和转基因小鼠的甲状腺功能变化有关。那么随着转基因小鼠的生长，痴呆病程的进展，转基因小鼠血清甲状腺激素是否呈现动态变化。本研究于前期工作中发现0月龄时转基因小鼠和野生型小鼠比较血清甲状腺相关激素水平无差异。而研究发现APP/PS1转基因小鼠在9月龄时开始表达A茁，并随着年龄的增加表达升高6，因 此本实验从9月龄开始对雌性APP/PS1 转基因小鼠和野生型小鼠进行对比研究，分别于不同年龄段测定其甲状腺相关激素，研究发现随着转基因鼠痴呆病程的进展，APP/PS1转基因小鼠血清中TT4、rT3呈增长趋势；TT3、FT3呈下
12、降趋势，且随着年龄的增长甲状腺激Month9 Month12 Month18WT APP WT APP WT APPTSH（ng/mL） 27依5 25依6 28依4 26依7 23依5 20依6TT3（ng/dl） 70依10 66依3 72依5 60依31） 73依4 54依42），3）TT4（滋g/dl） 3.7依0.9 4.1依0.8 3.8依0.4 4.7依0.31） 3.4依0.2 5.0依0.52）FT3（pg/dl） 2.1依0.5 1.8依0.6 2.1依0.1 1.5依0.31） 2.3依0.1 1.3依0.42）rT3（ng/dl） 30依6 35依8 29依2 39依6
13、1） 28依3 41依32）1） 约 0.05，2） 约 0.01，vsWTgroup；3） 约 0.05，vsthesamegroupatmonth9.中国医科大学学报 第40卷Group704窑 窑PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 素变化更为明显。Stern等7发现T4水平与认知能力关系密切。可见 T4在AD发病过程中起着重要的作用。胆碱能神经可以抑制TSH诱导的T4释放8，降低体内T4水平。Kapaki等1报道，AD患者的胆碱能神经系统受到损害。因此在 APP/PS1转基因小鼠体内，因 为 胆碱能神经系统受到损害，其对甲状腺滤泡释放T4的抑制作用减弱，导致
14、血清T4水平升高，这可能是体内存在的一种负反馈机制，使血清T4水平处在一个相对较高的水平从而起到自我保护和调节的作用，而转基因鼠随着年龄的增长，T4增长的趋势有所降低，表明其体内这种负反馈自我调节的的保护作用随着病情的恶化而降低。血清中T4通过5鄄脱碘作用产生rT3，无生物活性；通过5忆鄄脱碘作用产生T3，其活性是 T4的3耀8倍，是维持正常生长发育不可缺少的激素，特别是对脑的发育尤为重要。Elgh等9研究发现AD患者血清皮质醇水平明显增高且不被小剂量地塞米松所抑制，从而揭示AD与皮质醇增高存在显著相关性。胡仁明等10研究显示皮质醇的增加可强烈地抑制5忆鄄脱碘酶的活性。本实验研究结果表明T3水
15、平降低，rT3水平升高，最主要原因可能与转基因鼠外周组织中5忆鄄脱碘酶活性受到抑制，使T4在外周转化成T3减少有关。Sampaolo等11研究显示，AD患者脑脊液T3水平明显低于对照组，而脑脊液中rT3水平明显高于对照组（ 0.001），在脑脊液中T4不变的情况下，T4向rT3转化增加，向T3转化下降，缺乏了T3对 基因表达的限制可能有助于老年斑的形成。这和我们的研究结果一致。血清中T3的下降可能直接导致FT3水平的变化，T3、FT3含量降低可促使 基因表达异常，增加A茁表达增加，加速了 AD的进程12。在本研究中，转基因小鼠与野生型小鼠相比，血清TSH呈下降趋势，但无统计学意义。目前关于老年
16、痴呆后TSH的变化趋势及机制还不是很清楚。除此之外，血清T4水平的升高对TSH存在负反馈抑制，使APP/PS1转基因小鼠血清TSH降低；而血清T3的下降反馈调节使血清TSH升高。本实验结果显示，转基因小鼠与野生型小鼠相比，血清TSH并无统计学意义，可能与以上复杂的反馈调节有关，有待于进一步研究。结果表明，APP/PS1转基因小鼠在生长过程中伴随着甲状腺功能的改变，且逐渐加重。T3，FT3水平降低既是AD病程中的继发结果，同时又使其病情进一步加重。故对于老年痴呆病人我们可以关注其垂体及甲状腺激素的变化，适当检测其水平，并加以临床干预，可能会对老年痴呆病情起到早期改善作用。并对进一步临床药物研究奠
17、定理论基础。参考文献：1KapakiE，ParaskevasGP，MantzouE，etal.ThyroidfunctioninPa原tientswithAlzheimerdisease：implicationsonresponsetoanti原cholinesterasetreatmentJ.AlzheimerDisAssociatedDisor，2006，20（4）：242-247.2JanusC，WestawayD.TransgenicmousemodelsofAlzheimersdis原easeJ.PhysiolBehav，2001，73（5）：873-886.3孔繁军，韩晓涛，张茁.
18、茁淀粉样蛋白与阿尔茨海默病神经元退变的研究现状J.神经病学与精神卫生，2007，7（6）：459-460.4OakleyH，ColeSL，LoganS，etal.Intraneuronalbeta鄄amyloidaggre原gates，neurodegeneration，andneuronlossintransgenicmicewithfivefamilialAlzheimer忆sdiseasemutations：potentialfactorsinamy原loidplaqueformationJ.JNeurosci，2006，26（40）：10129-10140.5YangMW，WangTH
19、，YanPP，etal.Curcuminimprovesbonemi原croarchitectureandenhancesmineraldensityinAPP/PS1transgenicmiceJ.Phytomedicine，2011，18（2鄄3）：205-213.6LiuL，IkonenS，HeikkinenT，etal.Effectsoffimbria鄄fornixlesionandAmyloidpathologyonspatiallearningandmemoryintransgenicAPP+PS1miceJ.BehavBrainRes，2002，134（1鄄2）：433-445.
20、7SternRA，DavisJD，RogerBL，etal.Preliminarystudyoftherela原tionshipbetweenthyroidstatusandcognitiveandneuropsychiatric原functioningineuthyroidpatientswithalzheimerdementia J.CognBehavNeurol，2004，17（4）：219-223.8MaayanML，VolpertEM，FromA.Acetylcholineandnorepinephrine：comparedactionsthyroidmetabolismJ.Endo
21、crinology，1983，112（4）：1358-1362.9ElghE，LindqvistAstotA，FagerlundM，etal.Cognitivedysfunction，hippoampalatrophyandglucocorticoidfeedbackinAlzheimersdis原easeJ.BiolPsychiatry，2006，59（2）：155-161.10胡仁明等.急性脑血管病人甲状腺素的变化及意义J.中华神经精神杂志，1990，23（2）：87-89.11SampaoloS，Campos鄄BarrosA，MazziottiG，etal.Increasedcere原b
22、rospinalfluidlevelsof3，3忆，5忆2鄄triiodothyronineinpatientswithAlzheimersdieaseJ.JClinEndocrinolMetab，2005，90（1）：198-202.12BelandiaB，LatasaMJ，VillaA，etal.Thyroidhormonenegativelyregulatesthetranscriptionalactivityofthebeta鄄amyloidprecursorproteingeneJ.JBiolChem，1998，273（46）：30366-30371.（编辑 孙宪民，英文编辑 潘伯臣）颜培培等.APP/PS1转基因小鼠的甲状腺功能变化第8期 705窑 窑PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
