原花青素對碘酸鉀致甲狀腺氧化損傷的防御作用及機制

吉賽賽 鄧正義 李雁翔 楊 瑞 王文婷 王 寧 陳永久 王保珍

(山東大學公共衛生學院營養與食品衛生學系，山東 濟南 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

(山東大學公共衛生學院營養與食品衛生學系，山東 濟南 250012)

目的 探討原花青素對碘酸鉀導致小鼠甲狀腺氧化損傷的保護作用。方法 小鼠按體重隨機分為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。結果 HI組與NI組比較，呈現明顯的抗氧化損傷及甲狀腺病理學改變。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改變。結論 原花青素可顯著提高機體的抗氧化能力并保護甲狀腺細胞的正常形態，從而使小鼠甲狀腺免受高碘導致的氧化損傷。

碘酸鉀；原花青素；氧化損傷；抗氧化；甲狀腺

研究發現，長期大量食用加碘鹽及地區高碘均與甲狀腺疾病的高發病率密切相關〔1，2〕。過量碘酸鉀可導致機體的氧化損傷，使甲狀腺功能、形態及結構逐漸發生改變〔3，4〕；隨著年齡的增大，機體的抗氧化調節能力下降，發生甲狀腺疾病的風險隨之增加。在高碘地區，居民長期暴露于高碘環境中，血清碘的水平高于正常值，從而使機體長期處于氧化損傷之下〔5〕。故采取一定的預防與干預措施，對降低甲狀腺疾病的發病率有重要意義。原花青素是一種來源廣泛、具有超強抗氧化能力的物質，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、腎皮質過氧化物的產生〔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。本實驗旨在探究原花青素對抗碘酸鉀導致甲狀腺氧化損傷的保護作用。

1 材料與方法

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

1.2 主要試劑及儀器設備 碘酸鉀和葡萄籽提取物原花青素均由天津尖峰天然產物研究開發有限公司購買。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(型號：D-37520，德國)，Therom Scientific手動輪轉式石蠟切片機(型號：Microm HM325，美國)，全自動石蠟包埋機(型號：EC 350-1)，TECAN酶標儀(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 實驗步驟 小鼠按體重隨機分為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組喂養實驗室自來水，HI組、PL組、PM組及PH組均喂養濃度為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 甲狀腺組織形態學觀察 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結構并拍照。

1.4 統計學方法 采用SAS9.2統計軟件進行t檢驗，單因素方差分析。

2 結 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。光學顯微鏡下觀察，NI甲狀腺濾泡腔形狀規則，大小正常，以中等大小濾泡為多，可見小的增生濾泡，腔內膠質粉紅且均勻，上皮細胞多為立方形，排列整齊，間質中可見毛細血管，這是正常濾泡的形態。HI組多數濾泡腔形狀不規則，直徑明顯擴大，部分濾泡出現融合并破裂，腔內膠質染色較NI組加深，且質地不均勻，多數濾泡上皮細胞呈扁平狀，排列稀疏，數目減少，間質中毛細血管數目極少，這表明高劑量水平碘酸鉀導致甲狀腺損傷，從而出現了上述病理學改變，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 甲狀腺形態學變化 與HI組相比，PL組甲狀腺病理學改變有改善，可見部分濾泡腔形狀不規則，直徑擴大，腔內膠質染色較空白對照組加深，且質地不均勻，有濃縮膠質，較大濾泡上皮細胞呈扁平狀，間質中毛細血管數目較少。PM，PH組則明顯好轉，多數濾泡腔形狀規則，呈中等大小，可見小的新生濾泡，腔內膠質呈粉紅色，質地較均勻，多數濾泡上皮細胞成立方狀單層排列，與空白對照組形態基本無差異，但PH組部分個體甲狀腺濾泡可觀察到濾泡融合現象，表明適當劑量的原花青素可有效保護甲狀腺濾泡上皮免遭高劑量水平碘酸鉀導致的氧化損傷。見圖1。

表1 小鼠血液中抗氧化酶活性及MDA含量測定結果±s)

與NI組比較:1)P<0.05；與HI組比較:2)P<0.05；在飼養過程中，小鼠意外死亡，導致各組例數不同

圖1 原花青素對高碘酸鉀致甲狀腺氧化損傷的保護作用(HE，×400)

3 討 論

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

2 趙仁成，劉麗香，中紅梅，等.缺碘補碘地區與高水碘地區女性亞臨床甲狀腺疾病檢出率的比較〔J〕.吉林大學學報(醫學版)，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系〔J〕.吉林醫學，2014；35(31)：6961-2.

5 王海燕，曹曉曉，李秀維，等.高碘地區和非高碘地區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成分及抗氧化研究〔J〕.食品研究與開發，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，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〕.華東師范大學報(自然科學版)，2003；39(1)：98-102.

9 豐佃娟，徐貴發.葡萄籽提取物對人體抗氧化能力的影響〔J〕.山東大學學報(醫學版)，2007；45(10)：965-7.

10 田春美，鐘秋平.超氧化物歧化酶的現狀研究進展〔J〕.中國熱帶醫學，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 表達的影響〔J〕.現代預防醫學，2011；38(7)：1220-2.

13 伍欣星，聶 廣，胡繼鷹.醫學分子生物學原理與方法〔M〕.北京：科學出版社，2000：300-1.

〔2015-12-30修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

山東大學大學生科技創新基金項目(No.2013049);山東大學自主創新基金(No.2011TB014)

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

吉賽賽(1991-)，女，碩士在讀，主要從事疑似預防接種異常反應相關研究。

R151

A

1005-9202(2017)08-1838-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.007

1 山東大學 2 中國疾病預防控制中心