趙晉英,王培培,謝 穎,黃作良,馬新華,李艷偉
(邵陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校檢驗系/邵陽市分子生物學(xué)診斷重點實驗室,湖南邵陽422000)
甲狀腺功能亢進(jìn)(簡稱甲亢)是由于甲狀腺激素分泌過多所致的一種常見內(nèi)分泌疾病。眾多資料顯示甲亢患者發(fā)生貧血的并不少見,國外報道其發(fā)病率約為8%~57%,國內(nèi)10%~44%,且貧血可作為甲亢的首發(fā)表現(xiàn)[1-3]。貧血的出現(xiàn)可加重患者高動力循環(huán)狀態(tài),增加心臟、肝臟損害,給治療帶來困難。有研究提示甲亢性貧血與機(jī)體鐵代謝異常有關(guān),但迄今為止甲亢對機(jī)體鐵代謝的影響尚不清楚。本研究采用優(yōu)甲樂灌胃制造大鼠甲亢模型,通過研究大鼠紅細(xì)胞系列指標(biāo)及血清鐵的變化,為后續(xù)甲亢對機(jī)體鐵代謝影響的研究提供實驗基礎(chǔ),這對甲亢性貧血的防治具有重要意義。
1.1 材料 選取雌性SD大鼠102只,體質(zhì)量(200±10)g,購于南華大學(xué)實驗動物中心,室溫18~25℃,相對濕度50%~70%條件下飼養(yǎng)。將大鼠分為甲亢模型組(48只)和對照組(54只)。
1.2 方法
1.2.1 造模方法 參照張彬等的方法造模[4]:研磨左甲狀腺素鈉(100μg/片,德國默克公司)用生理鹽水配成混懸液,灌胃給藥(每次60μg/100g,每天1次)。對照組大鼠灌服生理鹽水(1mL/100g)。每天記錄大鼠飲食、飲水量,行為指征。每天稱體質(zhì)量,按體質(zhì)量調(diào)整給藥量。在實驗前處死對照組大鼠6只,分別于實驗第1~8周末處死甲亢模型組和對照組各6只大鼠,心臟采血,部分全血經(jīng)抗凝后測定紅細(xì)胞系列指標(biāo),其余血離心取血清用于測定激素和血清鐵等指標(biāo)。
1.2.2 激素測定 采用放射免疫測定法檢測血清三碘甲狀腺原氨酸(T3)、四碘甲狀腺原氨酸(T4)及促甲狀腺激素(TSH)。嚴(yán)格按照T3、T4、TSH放免試劑盒(北京科美東雅生物公司提供)說明書進(jìn)行操作,所有樣品同批測定,以避免批次誤差。
1.2.3 紅細(xì)胞系列指標(biāo)測定 采用全自動血細(xì)胞分析儀測定大鼠血常規(guī),記錄指標(biāo)包括紅細(xì)胞計數(shù)(RBC)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、血紅蛋白(Hb)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均細(xì)胞血紅蛋白量(MCH)、平均細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細(xì)胞體積分布寬度標(biāo)準(zhǔn)差(RDW-SD)、紅細(xì)胞體積分布寬度變異系數(shù)(RDW-CV)。
1.2.4 血清鐵含量和總鐵結(jié)合力測定 比色法測定血清鐵含量和總鐵結(jié)合力,試劑盒由南京建成生物工程研究所提供,嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析,計量資料以±s表示,組間比較采用析因設(shè)計的方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 大鼠一般狀況比較 對照組在整個實驗中精神狀況、活動情況、毛色光澤均未見異常。模型組大鼠在給藥第1周末即出現(xiàn)易怒、好斗、飲食飲水量增多等甲亢表現(xiàn);給藥2周后部分大鼠毛色枯犒及明顯脫毛,糞便增多并出現(xiàn)腹瀉表現(xiàn);隨給藥時間的延長,上述癥狀越發(fā)明顯,給藥8周后,癥狀最為明顯。隨著實驗的進(jìn)行,對照組體質(zhì)量逐漸增加,而模型組體質(zhì)量增加緩慢甚至減輕。
圖1 大鼠血清T3水平變化
2.2 大鼠血清T3、T4、TSH的變化 模型組大鼠血清T3、T4水平在第1周末即明顯高于對照組,以后逐漸升高,到第3周末達(dá)平臺,持續(xù)到8周末(圖1、2),與對照組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。而模型組大鼠TSH水平均低于對照組(P<0.01),見圖3。
2.3 大鼠紅細(xì)胞指標(biāo)變化 分析大鼠血常規(guī)發(fā)現(xiàn),對照組大鼠紅細(xì)胞指標(biāo)隨時間延長無明顯變化(P>0.05)。模型組大鼠RBC除在第1周無明顯變化外,第2~8周均明顯高于對照組(P<0.01,P<0.05);HCT在第1~8周均明顯高于對照組(P<0.01);MCH除第1周無變化外,第2~8周均明顯低于對照組(P<0.05);MCHC在第1~8周均明顯低于對照組(P<0.01);RDW-SD和RDW-CV在第1~2周均高于對照組(P<0.01),在第3~8周與對照組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);而Hb和MCV在1~8周與對照組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
圖2 大鼠血清T4水平變化
圖3 大鼠血清TSH水平變化
2.4 大鼠血清鐵水平和總鐵結(jié)合力變化 對照組大鼠血清鐵含量和總鐵結(jié)合力隨時間延長無明顯變化(P>0.05)。而模型鼠血清鐵含量和血清總鐵結(jié)合力均逐漸升高(圖4、5)。第1~3周與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),第4~8周均明顯高于對照組(P<0.01)。
圖4 大鼠血清鐵水平變化
表1 甲亢對大鼠紅細(xì)胞系列指標(biāo)的影響(±s)
表1 甲亢對大鼠紅細(xì)胞系列指標(biāo)的影響(±s)
0周:對照組;1~8周:模型組。*:P<0.05,**:P<0.01,與對照組比較。
項目 0周 1周 2周 3周 4周 5周 6周 7周 8周RBC(1012個/L) 7.36±0.38 7.47±0.35 8.10±0.43** 8.06±0.31** 7.96±0.51* 8.21±0.31** 8.05±0.46** 8.14±0.35** 7.89±0.42*(g/L)Hb 134.00±4.73 133.00±5.14 134.00±6.03 137.50±5.47 135.83±5.91 135.83±5.98 135.66±6.89 137.33±2.94 134.17±5.78 HCT 0.40±0.01 0.41±0.01** 0.43±0.02** 0.43±0.02** 0.43±0.02** 0.43±0.02** 0.43±0.02** 0.43±0.01** 0.43±0.02**MCV(fL) 54.62±1.39 54.03±1.77 54.45±1.74 54.59±1.42 53.89±1.46 53.15±1.68 52.68±1.28 53.60±2.56 54.78±1.86 MCH(pg) 18.25±0.59 18.16±0.42 17.30±0.52** 17.39±0.56** 17.42±0.62** 17.19±0.57** 16.87±0.24** 17.34±0.61** 17.07±0.32**MCHC(g/L) 332.00±4.38 329.17±6.24**314.50±8.14** 317.17±5.56** 320.83±8.70** 316.33±7.63** 320.17±4.96** 316.50±6.83** 311.20±6.13**RDW-SD(fL) 28.67±1.97 36.68±2.58** 32.49±1.80** 28.08±1.59 29.10±1.64 27.22±1.11 26.97±1.21 27.12±1.62 27.38±1.98 RDW-CV(%) 13.78±0.98 18.37±1.45** 16.66±1.69** 14.26±1.09 13.68±0.96 14.86±1.33 15.03±1.50 14.90±2.19 14.49±1.64
圖5 大鼠血清總鐵結(jié)合力變化
本實驗主要研究甲亢對模型組大鼠血紅細(xì)胞系列指標(biāo)及血清鐵的影響。國外采用腹腔注射T3或T4建立甲亢大鼠模型,但T3、T4注射液昂貴,國內(nèi)學(xué)者多采用甲狀腺素片或左甲狀腺素鈉灌胃法[5-7]。甲狀腺素片建模的優(yōu)勢在于價格便宜,但其成份復(fù)雜;而左甲狀腺素鈉成分明確,灌胃建模僅需20~30d,多被采用[8]。因此,本研究采用左甲狀腺素鈉灌胃法建甲亢大鼠模型。
本研究中,經(jīng)左甲狀腺素鈉灌胃后,大鼠有易怒、好斗、飲食飲水量增多、脫毛、糞便增多、體質(zhì)量減輕等表現(xiàn),并隨給藥時間的延長,表現(xiàn)越發(fā)明顯。模型組大鼠血清T3、T4水平第1~8周末均明顯高于對照組,血清TSH與T3、T4的變化正好相反。這些均提示甲亢大鼠造?;境晒?。
在檢測了大鼠紅細(xì)胞系列指標(biāo)后發(fā)現(xiàn),在第2~8周模型組大鼠RBC和HCT均高于對照組,Hb和MCV無明顯差異,表明本研究模型組大鼠未出現(xiàn)明顯的貧血表現(xiàn)。但是本研究發(fā)現(xiàn)MCH和MCHC在第1~8周均明顯低于對照組。原因可能是模型鼠紅細(xì)胞已有低色素性改變,缺鐵引起紅細(xì)胞變化時,低色素性改變往往早于小細(xì)胞性改變所致,此時若外周血存在雙型紅細(xì)胞(“正色素”與“低色素”二者并存)時 MCV可維持在正常范圍。本研究還發(fā)現(xiàn),模型鼠RDW-SD和RDWCV在第1~2周均高于對照組,表明可能是缺鐵的早期征象,或者甲狀腺激素直接刺激骨髓造血旺盛,從而引起紅細(xì)胞相對缺鐵,部分紅細(xì)胞出現(xiàn)小細(xì)胞變,致反映紅細(xì)胞大小離散狀態(tài)的RDW升高。謝益安等[9]的臨床研究也顯示,甲亢合并貧血患者多為小細(xì)胞低色素性(MCV、MCH、MCHC降低),且以細(xì)胞大小不均一,RDW增高者為主,他們推斷甲亢并貧血主要為缺鐵性貧血及類似于慢性病貧血的鐵利用障礙。而本研究結(jié)果在一定程度上很好地模擬了臨床,為后續(xù)實驗研究打下很好的基礎(chǔ)。甲亢是一種慢性代謝性疾病,因此研究結(jié)果也提示在后續(xù)研究時,模型組給藥時間可以進(jìn)一步延長,給藥劑量可以適當(dāng)加大。
臨床資料顯示,甲亢引起的貧血多在病程晚期,除極少數(shù)可為重度貧血外,無并發(fā)癥的甲亢多為輕度貧血,甲亢患者骨髓紅細(xì)胞生成異?;钴S,幼紅細(xì)胞數(shù)量明顯升高。由于甲狀腺激素可能直接刺激或借助于促紅細(xì)胞生成素間接刺激骨髓紅細(xì)胞生成,如果沒有造血原料的缺乏將會導(dǎo)致紅細(xì)胞增多癥[10]。這也解釋了本研究甲亢大鼠RBC和HCT為何會有升高表現(xiàn)。
甲亢性貧血的類型,取決于不同的發(fā)病機(jī)制,以小細(xì)胞性貧血最為多見[11]。有時甲亢患者雖無貧血,但有MCV降低的表現(xiàn)[12]。這可能與缺鐵和鐵利用障礙有關(guān)。因此本研究檢測了模型組大鼠血清鐵,隨著給藥時間的延長,大鼠血清鐵水平和總鐵結(jié)合力均逐漸升高??傝F結(jié)合力代表血清轉(zhuǎn)鐵蛋白的水平,這可能與甲狀腺激素促進(jìn)肝臟轉(zhuǎn)鐵蛋白強(qiáng)烈表達(dá),增加血清運鐵的能力,以滿足機(jī)體高代謝需求有關(guān)[13]。
有關(guān)甲亢患者血清鐵水平的報道意見不一。陳新宇等[14]對30例甲亢患者進(jìn)行了檢測,發(fā)現(xiàn)血清鐵水平明顯高于對照。也有學(xué)者證實甲亢患者紅細(xì)胞內(nèi)未與鐵結(jié)合的游離原卟啉及含鐵血紅蛋白的比值升高,而血清鐵水平正常[15]。王季猛等[16]發(fā)現(xiàn)多數(shù)甲亢患者并無明顯的缺鐵證據(jù),70%患者鐵蛋白增高,表明大部分甲亢貧血患者體內(nèi)儲存鐵不但不減少,反而增多,提示這類患者的貧血與鐵利用障礙有密切關(guān)系,甲亢貧血患者在合成血紅蛋白時,鐵利用減低,而形成某種程度的無效紅細(xì)胞生成。Gianoukakis等[17]的臨床研究也發(fā)現(xiàn),甲亢性貧血普遍存在,類似于慢性病貧血。有研究者認(rèn)為,這種鐵利用障礙與患者血紅素合成酶的活性降低有關(guān),但其機(jī)制并不清楚[18]??傊瑹o論從文獻(xiàn)資料和本研究的結(jié)果均顯示,甲亢性貧血與鐵代謝的紊亂有密切聯(lián)系。
最新研究顯示,肝臟產(chǎn)生的鐵調(diào)素對機(jī)體鐵代謝的調(diào)控起重要作用,Hepc異常與多種貧血的發(fā)生有關(guān)[19-20]。當(dāng)缺鐵性貧血等造血旺盛時,Hepc呈低表達(dá);而慢性病性貧血的發(fā)病與Hepc表達(dá)過多有關(guān)[21]。然而,Hepc作為重要的鐵調(diào)節(jié)因子,在甲亢時是否有異常;Hepc與甲亢貧血和鐵利用障礙的發(fā)生是否有關(guān),至今尚未見報道。進(jìn)一步研究甲亢對機(jī)體鐵代謝的影響,尤其與Hepc的關(guān)系,將有利于揭示甲亢性貧血發(fā)病機(jī)制,對甲亢及其貧血的治療具有重要意義。
[1] Omar S,Hadj Taeib S,Kanoun F,et al.Erythrocyte ab-normalities in thyroid dysfunction[J].Tunis Med,2010,88(11):783-788.
[2] 羅國春,潘長玉.甲亢性貧血[J].中國人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院學(xué)報,1984,5(2):219-222.
[3] 趙笑燕,王淑芳,于正翠.以貧血為主要表現(xiàn)的甲亢1例[J].實用醫(yī)學(xué)雜志,2010,26(3):376.
[4] 張彬,畢建玲,李金源,等.即刻負(fù)載微種植體在甲亢大鼠模型中支抗穩(wěn)定性的研究[J].口腔醫(yī)學(xué)研究,2011,27(3):183-186.
[5] Fukuyama K,Ichiki T,Takeda K,et al.Downregulation of vascular angiotensinⅡtype 1receptor by thyroid hormone[J].Hypertension,2003,41(3):598-603.
[6] 李斌,陳晶,宋芳,等.雌性甲亢大鼠模型的建立[J].包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2010,26(6):1-2.
[7] 張子泰,侯英萍,汪靜,等.用左旋T4建立大鼠甲狀腺功能亢進(jìn)模型的實驗研究[J].西北國防醫(yī)學(xué)雜志,2006,27(1):34-36.
[8] 閔曉俊,厲晶萍,陳如泉,等.復(fù)方甲亢片對甲亢合并肝損害大鼠肝功能影響的實驗研究[J].湖北中醫(yī)雜志,2008,30(12):5-7.
[9] 謝益安,鐘麗俊.甲亢并貧血的外周血特點及相關(guān)因素分析[J].廣西醫(yī)學(xué),2007,29(8):1178-1180.
[10] Das KC,Mukherjee M,Sarkar TK,et al.Erythropoiesis and erythropoietin in hypo-and hyperthyroidism[J].J Clin Endocrinol Metab,1975,40(2):211-220.
[11] 張堅力.甲亢患者貧血有關(guān)指標(biāo)檢測分析[J].中國誤診學(xué)雜志,2008,8(31):7587-7588.
[12] Hegazi MO,Ahmed S.Atypical clinical manifestations of graves′disease:an analysis in depth[J].J Thyroid Res,2012,2012:768019.
[13] Lin KH,Lee HY,Shih CH,et al.Plasma protein regulation by thyroid hormone[J].J Endocrinol,2003,179(3):367-377.
[14] 陳新宇,胡云良.甲狀腺功能亢進(jìn)癥患者血清鋅、鐵、銅、鈣的測定及意義[J].江西醫(yī)學(xué)檢驗,2004,12(6):489-490.
[15] Davis PJ,Yoshida K,Schoenl M.Interaction of thyroid hormone and hemoglobin Ⅰ.Nature of the interaction and effect of hemoglobin on thyroid hormone radioimmunoassay[J].J Lab Clin Med,1980,95(5):714-724.
[16] 王季猛,阮婉玉,袁杰,等.甲亢貧血的鐵代謝探討[J].衡陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報,1993,21(2):176-179.
[17] Gianoukakis AG,Leigh MJ,Richards P,et al.Characterization of the anaemia associated with Graves′disease[J].Clin Endocrinol(Oxf),2009,70(5):781-787.
[18] Smith TJ,Drummond GS.Thyroid hormone regulation of heme synthesis in rat liver[J].Endocrinology,1988,122(5):1964-1967.
[19] 李艷偉,趙晉英,錢忠明.鐵調(diào)素藥物研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景[J].廣東醫(yī)學(xué),2010,31(2):257-260.
[20] 趙晉英,李艷偉,李琳,等.鐵調(diào)素在貧血診斷和治療中的應(yīng)用[J].檢驗醫(yī)學(xué),2011,26(9):635-639.
[21] Nemeth E.Targeting the hepcidin-ferroportin axis in the diagnosis and treatment of anemias[J].Adv Hematol,2010,2010:750643.