原花青素對碘酸鉀致甲狀腺氧化損傷的防御作用及機(jī)制

吉賽賽 鄧正義 李雁翔 楊 瑞 王文婷 王 寧 陳永久 王保珍

(山東大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，山東 濟(jì)南 250012)

原花青素對碘酸鉀致甲狀腺氧化損傷的防御作用及機(jī)制

吉賽賽1，2鄧正義1李雁翔1楊 瑞1王文婷1王 寧1陳永久1王保珍1

(山東大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，山東 濟(jì)南 250012)

目的 探討原花青素對碘酸鉀導(dǎo)致小鼠甲狀腺氧化損傷的保護(hù)作用。方法 小鼠按體重隨機(jī)分為5組，空白對照(NI)組、高碘對照(HI)組、原花青素低劑量(PL)組、原花青素中劑量(PM)組、原花青素高劑量(PH)組。PL、PM、PH組分別給予不同劑量原花青素。6 w后同時摘眼球取血，測血清超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量，并取甲狀腺組織做普通病理切片。結(jié)果 HI組與NI組比較，呈現(xiàn)明顯的抗氧化損傷及甲狀腺病理學(xué)改變。與HI組比較，PL、PM和PH組中GSH-Px 活性代償性增高的程度稍有下降；SOD活性及SOD/MDA比值均顯著增加(P<0.05)；PM組和PH組中MDA含量顯著降低(P<0.05)。PM及PH組小鼠的甲狀腺切片無顯著病理學(xué)改變。結(jié)論 原花青素可顯著提高機(jī)體的抗氧化能力并保護(hù)甲狀腺細(xì)胞的正常形態(tài)，從而使小鼠甲狀腺免受高碘導(dǎo)致的氧化損傷。

碘酸鉀；原花青素；氧化損傷；抗氧化；甲狀腺

研究發(fā)現(xiàn)，長期大量食用加碘鹽及地區(qū)高碘均與甲狀腺疾病的高發(fā)病率密切相關(guān)〔1，2〕。過量碘酸鉀可導(dǎo)致機(jī)體的氧化損傷，使甲狀腺功能、形態(tài)及結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生改變〔3，4〕；隨著年齡的增大，機(jī)體的抗氧化調(diào)節(jié)能力下降，發(fā)生甲狀腺疾病的風(fēng)險隨之增加。在高碘地區(qū)，居民長期暴露于高碘環(huán)境中，血清碘的水平高于正常值，從而使機(jī)體長期處于氧化損傷之下〔5〕。故采取一定的預(yù)防與干預(yù)措施，對降低甲狀腺疾病的發(fā)病率有重要意義。原花青素是一種來源廣泛、具有超強(qiáng)抗氧化能力的物質(zhì)，對自由基的抑制率明顯高于維生素C和維生素E〔6〕，可有效抑制肝臟、腦組織、腎皮質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生〔7，8〕，顯著體提高人體的抗氧化能力〔9〕。原花青素具有高效、低毒、生物利用度高的特性，因此，它可能是對抗氧化損傷的良好選擇之一。本實(shí)驗旨在探究原花青素對抗碘酸鉀導(dǎo)致甲狀腺氧化損傷的保護(hù)作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗動物 6周齡健康斷乳雌性昆明種小鼠40只，體重(20±2)g。實(shí)驗環(huán)境溫度(22±2)℃，相對濕度40%～60%。實(shí)驗動物與小鼠飼料均由山東大學(xué)實(shí)驗動物中心提供。

1.2 主要試劑及儀器設(shè)備 碘酸鉀和葡萄籽提取物原花青素均由天津尖峰天然產(chǎn)物研究開發(fā)有限公司購買。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所。Heraeus離心機(jī)(型號：D-37520，德國)，Therom Scientific手動輪轉(zhuǎn)式石蠟切片機(jī)(型號：Microm HM325，美國)，全自動石蠟包埋機(jī)(型號：EC 350-1)，TECAN酶標(biāo)儀(型號：Infinite M200 PRO，瑞士)，OLYMPUS顯微鏡(型號：IX70，日本)，OLYMPUS顯微鏡鏡頭(型號：DP70，日本)。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗步驟 小鼠按體重隨機(jī)分為5組(n=8)：空白對照(NI)組，高碘對照(HI)組，原花青素低(PL)、中(PM)、高劑量(PH)組。所有動物均飼以普通飼料，NI組喂養(yǎng)實(shí)驗室自來水，HI組、PL組、PM組及PH組均喂養(yǎng)濃度為2 mg/L的碘酸鉀去離子水，PL組、PM組和PH組按0.1 ml/10 g體重每天原花青素灌胃，原花青素濃度分別為5、15、45 mg/kg，NI組及HI組每天同等灌胃生理鹽水。定期測量小鼠體質(zhì)量，6 w后摘眼球取血測血清SOD和GSH-Px活性、MDA含量，并取甲狀腺組織做普通病理切片觀察。

1.3.2 血清抗氧化能力測定 小鼠摘眼球取血后脫頸處死，取血清用SOD、MDA、GSH-Px活性試劑盒檢測，GSH-Px活性測定采用谷胱甘肽過氧化酶法，MDA含量測定采用硫代巴比妥比色法，SOD活性測定采用黃嘌呤氧化法。

1.3.3 甲狀腺組織形態(tài)學(xué)觀察 小鼠脫頸處死后分離甲狀腺組織，用4%甲醛溶液保存，常規(guī)石蠟包埋，HE染色，制作普通石蠟切片，在光鏡下觀察甲狀腺形態(tài)結(jié)構(gòu)并拍照。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SAS9.2統(tǒng)計軟件進(jìn)行t檢驗，單因素方差分析。

2 結(jié) 果

2.1 模型評價 與NI組比較，HI組的GSH-Px 活性代償性增加，SOD活性顯著降低(P=0.014 4)，MDA含量顯著升高(P=0.005 4)，SOD/MDA比值顯著降低(P= 0.000 3)。見表1。光學(xué)顯微鏡下觀察，NI甲狀腺濾泡腔形狀規(guī)則，大小正常，以中等大小濾泡為多，可見小的增生濾泡，腔內(nèi)膠質(zhì)粉紅且均勻，上皮細(xì)胞多為立方形，排列整齊，間質(zhì)中可見毛細(xì)血管，這是正常濾泡的形態(tài)。HI組多數(shù)濾泡腔形狀不規(guī)則，直徑明顯擴(kuò)大，部分濾泡出現(xiàn)融合并破裂，腔內(nèi)膠質(zhì)染色較NI組加深，且質(zhì)地不均勻，多數(shù)濾泡上皮細(xì)胞呈扁平狀，排列稀疏，數(shù)目減少，間質(zhì)中毛細(xì)血管數(shù)目極少，這表明高劑量水平碘酸鉀導(dǎo)致甲狀腺損傷，從而出現(xiàn)了上述病理學(xué)改變，高碘氧化損傷模型建立成功見圖1。

2.2 血液抗氧化能力 與HI組比較，PL組、PM組及PH組中GSH-Px活性代償性增加的程度均不同程度降低、SOD活性均顯著升高(P<0.05)，PL、PM、PH組MDA水平均降低(P<0.05)，其中PM組、PH組MDA水平有顯著差異(P=0.043 1)。PL、PM、PH組SOD/MDA組均升高，其中PM組、PH組SOD/MDA比值顯著升高(P<0.05)，見表1。

2.3 甲狀腺形態(tài)學(xué)變化 與HI組相比，PL組甲狀腺病理學(xué)改變有改善，可見部分濾泡腔形狀不規(guī)則，直徑擴(kuò)大，腔內(nèi)膠質(zhì)染色較空白對照組加深，且質(zhì)地不均勻，有濃縮膠質(zhì)，較大濾泡上皮細(xì)胞呈扁平狀，間質(zhì)中毛細(xì)血管數(shù)目較少。PM，PH組則明顯好轉(zhuǎn)，多數(shù)濾泡腔形狀規(guī)則，呈中等大小，可見小的新生濾泡，腔內(nèi)膠質(zhì)呈粉紅色，質(zhì)地較均勻，多數(shù)濾泡上皮細(xì)胞成立方狀單層排列，與空白對照組形態(tài)基本無差異，但PH組部分個體甲狀腺濾泡可觀察到濾泡融合現(xiàn)象，表明適當(dāng)劑量的原花青素可有效保護(hù)甲狀腺濾泡上皮免遭高劑量水平碘酸鉀導(dǎo)致的氧化損傷。見圖1。

表1 小鼠血液中抗氧化酶活性及MDA含量測定結(jié)果±s)

與NI組比較:1)P<0.05；與HI組比較:2)P<0.05；在飼養(yǎng)過程中，小鼠意外死亡，導(dǎo)致各組例數(shù)不同

圖1 原花青素對高碘酸鉀致甲狀腺氧化損傷的保護(hù)作用(HE，×400)

3 討 論

1 曹 軼，夏結(jié)來，李嬋娟，等.全民食鹽加碘對甲狀腺疾病住院構(gòu)成的影響〔J〕.中國衛(wèi)生統(tǒng)計，2012；29(2)：236-42.

2 趙仁成，劉麗香，中紅梅，等.缺碘補(bǔ)碘地區(qū)與高水碘地區(qū)女性亞臨床甲狀腺疾病檢出率的比較〔J〕.吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2014；40(3)：668-74.

3 李麗娟，吳粵秀，陳貫一，等.碘酸鉀和碘化鉀對碘缺乏大鼠甲狀腺抗氧化能力的影響〔J〕.中國地方病防治雜志，2002；17(3)：137-40.

4 陳加云.高碘攝入與甲狀腺疾病的關(guān)系〔J〕.吉林醫(yī)學(xué)，2014；35(31)：6961-2.

5 王海燕，曹曉曉，李秀維，等.高碘地區(qū)和非高碘地區(qū)育齡婦女甲狀腺功能和血液抗氧化能力的對比研究〔J〕.研究健康與生物醫(yī)藥，2012；13(1)：134-5.

6 辛立波，李曉波，於洪建，等.葡萄籽低聚物原花青素化學(xué)成分及抗氧化研究〔J〕.食品研究與開發(fā)，2012；33(8)：40-3.

7 高 璐，王 瀅，饒順其，等.葡萄籽原花青素提取物對衰老模型小鼠抗氧化研究〔J〕.食品科學(xué)，2014；35(23)：253-6.

8 朱振勤，翟萬銀，陳季武，等.葡萄籽原花青素提取物抗氧化作用研究〔J〕.華東師范大學(xué)報(自然科學(xué)版)，2003；39(1)：98-102.

9 豐佃娟，徐貴發(fā).葡萄籽提取物對人體抗氧化能力的影響〔J〕.山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2007；45(10)：965-7.

10 田春美，鐘秋平.超氧化物歧化酶的現(xiàn)狀研究進(jìn)展〔J〕.中國熱帶醫(yī)學(xué)，2005；5(8)：1730-2.

11 Milczare M，Lewinski A，Karbownik-lewinsk M，etal.Potassium iodide，but not potassium iodate，as a potential protective agent against oxidative damage to membrane in porcine thyroid〔J〕.Thyroid Res，2013；6(1)：10.

12 梁建成，鄧樹嵩，馬迎教，等.鉛對小鼠肝臟超氧化物歧化酶活性及 CuZn-SOD mRNA 表達(dá)的影響〔J〕.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2011；38(7)：1220-2.

13 伍欣星，聶 廣，胡繼鷹.醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)原理與方法〔M〕.北京：科學(xué)出版社，2000：300-1.

〔2015-12-30修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

山東大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目(No.2013049);山東大學(xué)自主創(chuàng)新基金(No.2011TB014)

王保珍(1977-)，女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事生物傳感器研究。

吉賽賽(1991-)，女，碩士在讀，主要從事疑似預(yù)防接種異常反應(yīng)相關(guān)研究。

R151

A

1005-9202(2017)08-1838-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.007

1 山東大學(xué) 2 中國疾病預(yù)防控制中心