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131I是治疗甲状腺功能亢进症(甲亢)的重要方法之一,但131I在治疗甲亢的同时也对甲状腺本身有一定程度的损伤。近年来,临床上应用131I治疗甲亢越来越普遍,但甲状腺功能减退症(甲减)的发生率也越来越高。
目前,131I治疗甲亢的原理是根据甲状腺具有高选择性摄取131I的能力,利用131I衰变为131Xe时放出β射线,使甲状腺组织产生炎症、萎缩,直至功能丧失等变化而达到治疗目的。辐射损伤的主要原因为辐射产生自由基的原发反应与继发反应的综合结果,自由基的大量生成可导致机体的抗氧化体系失去平衡,最终引起细胞代谢障碍,对机体造成损伤[1-2]。Boelaert等[3]使用3种不同的固定剂量来治疗甲亢,发现大剂量治疗甲亢缓解率高,但一年后甲减的发生率亦明显高于小剂量治疗。Metso等[4]采用前瞻性队列研究随访观察2043例患者,结果发现131I治疗后大多数Graves病患者最终发展为甲减,Graves病在131I治疗后1、10、25年甲减的累积发生率分别为24%、59%、82%。
表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)是茶多酚中最有效的活性成分,属于儿茶素类。EGCG具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗动脉硬化、抗血栓形成、抗血管增生、抗炎以及抗肿瘤的作用。EGCG依靠其分子中的多个酚羟基作为供氢体,提供质子H与辐射产生的自由基结合,消除机体内过量的自由基,从而减少氧自由基的产生,并能夺取过氧化过程中产生的脂质过氧化自由基,打断自由基氧化链反应,有效清除体内自由基,避免大分子的损伤而起到辐射防护的作用[5]。机体的抗氧化系统由一系列抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)等组成,它们对机体活性氧类(reactive oxygen species,ROS)的清除发挥着重要作用[6]。
本研究采用131I辐射造成甲减大鼠的动物模型,应用不同浓度的EGCG溶液灌胃并观察其对甲状腺功能低下大鼠已损伤的抗氧化体系的影响。
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与空白组相比,造模组大鼠饮食及饮水减少,体质量减少,随着病程的进展甲减大鼠体质量逐渐减少。由表 1可见,造模2周后,造模组大鼠血清FT3、FT4水平比空白组显著降低,TSH水平明显升高,表明造模组大鼠均已出现131I辐射所致甲状腺功能低下的状态,证明造模成功。
组别 只数 FT3(pmol/L) FT4(pmol/L) TSH(μIU/ml) 空白组 7 18.46±1.50 48.52±2.44 13.17±0.76 造模组 45 13.13±1.83 34.88±4.91 16.48±4.67 t值 7.326 11.593 -3.275 P值 < 0.01 < 0.01 < 0.01 注:表中,FT3:游离三碘甲状腺原氨酸;FT4:游离甲状腺素。 表 1 空白组与造模组大鼠甲状腺功能检测指标比较(x±s)
Table 1. Comparison of thyroid function indexes between normal and model rats(x±s)
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甲状腺片组大鼠体质量较模型组大鼠有所增加,饮食及饮水增加。由表 2可见,与模型组相比,甲状腺片组、EGCG组(低、中、高剂量)大鼠血清FT3、FT4水平均有升高,FT3水平在EGCG低剂量组和高剂量组中随剂量增加呈上升趋势,较中剂量组明显;FT4水平随EGCG剂量增加呈递减趋势,剂量越高,升高的幅度有所下降;甲状腺片组、EGCG高剂量组TSH水平显著降低,差异有统计学意义,而EGCG低剂量组、中剂量组TSH水平无明显变化。
组别 只数 FT3(pmol/L) FT4(pmol/L) TSH(μIU/ml) 空白组 7 18.55±1.79 47.72±2.90 13.60±1.10 模型组 9 12.06±1.09ΔΔ
(t=9.004)28.78±4.41ΔΔ
(t=9.801)17.88±0.76ΔΔ
(t=-9.212)甲状腺片组 9 14.10±0.52**
(t=-5.067)34.63±3.65**
(t=-3.064)13.05±0.90**
(t=12.291)EGCG低剂量组 9 13.09±2.54 41.37±3.48**
(t=-6.719)17.82±1.06 EGCG中剂量组 9 12.19±2.66 38.72±3.65**
(t=-5.211)18.32±1.00 EGCG高剂量组 9 14.33±0.52**
(t=-5.639)32.43±1.84 16.21±0.49**
(t=5.541)注:表中,EGCG:表没食子儿茶素没食子酸酯;FT3:游离三碘甲状腺原氨酸;FT4:游离甲状腺素。与空白组比较,ΔΔP<0.01;与模型组比较,**P<0.01。 表 2 治疗结束后各组大鼠的甲状腺功能状态(x±s)
Table 2. The thyroid function of rats in each group aftertreatment(x±s)
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由表 3可见,与模型组相比,甲状腺片组、EGCG组(低、中、高剂量)的SOD水平明显降低,其中,EGCG高剂量组变化最明显,低剂量组变化较中剂量组明显;甲状腺片组、EGCG组(低、中、高剂量)GSH-Px水平明显升高,其中,EGCG低剂量组和高剂量组较中剂量组变化明显;EGCG组(低、中、高剂量)中CAT水平随剂量升高呈递增趋势。
组别 只数 SOD(U/ml) GSH-Px(pmol/ml) CAT(U/L) 空白组 7 54.83±3.52 40.59±2.19 3.53±0.16 模型组 9 74.71±6.12ΔΔ
(t=-8.159)31.80±3.65ΔΔ(t=5.612) 2.86±0.24ΔΔ
(t=6.275)甲状腺片组 9 65.11±4.00**
(t=3.939)44.93±2.76**
(t=-8.606)2.91±0.21 EGCG低剂量组 9 64.88±3.71**
(t=4.119)39.84±2.61**
(t=-5.375)2.61±0.25 EGCG中剂量组 9 67.07±4.69**
(t=2.973)35.45±3.46*
(t=-2.179)3.44±0.24**
(t=-5.181)EGCG高剂量组 9 61.80±4.51**
(t=5.091)43.42±3.44**
(t=-6.945)3.75±0.27**
(t=-7.390)注:表中,EGCG:表没食子儿茶素没食子酸酯;SOD:超氧化物岐化酶;GSH-Px:谷胱甘肽过氧化物酶;CAT:过氧化氢酶;与空白组比较,ΔΔP<0.01;与模型组比较,**P<0.01,*P < 0.05。 表 3 EGCG对131I辐射损伤的甲状腺细胞内SOD、GSH-Px、CAT水平的影响(x±s)
Table 3. Effects of EGCG on SOD, GSH-Px and CAT levels in the thyroid cells injuried by 131I radiation(x±s)
表没食子儿茶素没食子酸酯对131I辐射损伤所致甲减大鼠模型抗氧化体系的保护作用
Protection of antioxidant system of EGCG on the thyroid in rat model from 131I radiation damage
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摘要: 目的探讨不同剂量表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对131I辐射损伤所致甲状腺功能减退症(甲减)大鼠抗氧化体系的保护作用。方法3月龄健康SD大鼠52只,随机分成6组,即空白组、模型组、甲状腺片组、EGCG低剂量组(25 mg·kg-1·d-1)、EGCG中剂量组(50 mg·kg-1·d-1)、EGCG高剂量组(100 mg·kg-1·d-1)。除空白组外,其余5组给予131I灌胃2周以造甲减大鼠模型,造模成功后,空白组、模型组给予生理盐水,其他组给予相应的药物。4周后,利用生物化学方法测定大鼠血清中游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、TSH水平,同时测定超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)的含量。结果与模型组相比,甲状腺片组、EGCG组大鼠血清FT3、FT4水平均有升高,甲状腺片组、EGCG高剂量组TSH水平明显降低,EGCG低剂量组、EGCG中剂量组差异无统计学意义;与模型组相比,甲状腺片组、EGCG组的SOD水平明显降低,GSH-Px水平明显升高;EGCG中、高剂量组CAT水平显著升高。结论EGCG能减轻131I辐射对大鼠甲状腺组织的氧化损伤,可保护大鼠抗氧化体系。
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关键词:
- 碘放射性同位素 /
- 辐射损伤 /
- 甲状腺功能减退症 /
- 表没食子儿茶素没食子酸酯 /
- 抗氧化体系
Abstract: Objective To investigate the protection of different doses of epigallocatechin gallate(EGCG) on 131I radiation-induced thyroid dysfunction in rat antioxidant system. Methods A total of 52 3-month-old SD rats were randomly divided into six groups, namely, control, model, Euthyrox, EGCG low-dose(25 mg·kg-1·d-1), EGCG medium-dose(50 mg·kg-1·d-1), and EGCG high-dose(100 mg·kg-1·d-1) groups. Except for the control group, 131I was intragastrically administered for 2 weeks to the five remaining groups to obtain hypothyroid rats. After the hypothyroid rat model was successfully established, the control and model groups received normal saline, whereas the other groups were treated with appropriate medication. After 4 weeks, the levels of serum-free triiodothyronine three(FT3), free thyroxine(FT4), and TSH were detected using a biochemical method. The levels of superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and peroxidase were also determined. Results The Euthyrox and EGCG groups exhibited significantly elevated serum FT3 and FT4 levels compared with the model group. The TSH levels of the Euthyrox and EGCG high-dose groups were significantly reduced. No statistical significance was found in the EGCG low- and middle-dose groups. The superoxide dismutase activity of the Euthyrox and EGCG groups were significantly lower compared with that of the model group, whereas the glutathione peroxidase activity was significantly higher. The catalase levels were also significantly elevated in EGCG medium- and high-dose groups. Conclusion EGCG reduced the effect of radiation on the 131I oxidative thyroid tissue damage and protected the rat antioxidant system. -
表 1 空白组与造模组大鼠甲状腺功能检测指标比较(x±s)
Table 1. Comparison of thyroid function indexes between normal and model rats(x±s)
组别 只数 FT3(pmol/L) FT4(pmol/L) TSH(μIU/ml) 空白组 7 18.46±1.50 48.52±2.44 13.17±0.76 造模组 45 13.13±1.83 34.88±4.91 16.48±4.67 t值 7.326 11.593 -3.275 P值 < 0.01 < 0.01 < 0.01 注:表中,FT3:游离三碘甲状腺原氨酸;FT4:游离甲状腺素。 表 2 治疗结束后各组大鼠的甲状腺功能状态(x±s)
Table 2. The thyroid function of rats in each group aftertreatment(x±s)
组别 只数 FT3(pmol/L) FT4(pmol/L) TSH(μIU/ml) 空白组 7 18.55±1.79 47.72±2.90 13.60±1.10 模型组 9 12.06±1.09ΔΔ
(t=9.004)28.78±4.41ΔΔ
(t=9.801)17.88±0.76ΔΔ
(t=-9.212)甲状腺片组 9 14.10±0.52**
(t=-5.067)34.63±3.65**
(t=-3.064)13.05±0.90**
(t=12.291)EGCG低剂量组 9 13.09±2.54 41.37±3.48**
(t=-6.719)17.82±1.06 EGCG中剂量组 9 12.19±2.66 38.72±3.65**
(t=-5.211)18.32±1.00 EGCG高剂量组 9 14.33±0.52**
(t=-5.639)32.43±1.84 16.21±0.49**
(t=5.541)注:表中,EGCG:表没食子儿茶素没食子酸酯;FT3:游离三碘甲状腺原氨酸;FT4:游离甲状腺素。与空白组比较,ΔΔP<0.01;与模型组比较,**P<0.01。 表 3 EGCG对131I辐射损伤的甲状腺细胞内SOD、GSH-Px、CAT水平的影响(x±s)
Table 3. Effects of EGCG on SOD, GSH-Px and CAT levels in the thyroid cells injuried by 131I radiation(x±s)
组别 只数 SOD(U/ml) GSH-Px(pmol/ml) CAT(U/L) 空白组 7 54.83±3.52 40.59±2.19 3.53±0.16 模型组 9 74.71±6.12ΔΔ
(t=-8.159)31.80±3.65ΔΔ(t=5.612) 2.86±0.24ΔΔ
(t=6.275)甲状腺片组 9 65.11±4.00**
(t=3.939)44.93±2.76**
(t=-8.606)2.91±0.21 EGCG低剂量组 9 64.88±3.71**
(t=4.119)39.84±2.61**
(t=-5.375)2.61±0.25 EGCG中剂量组 9 67.07±4.69**
(t=2.973)35.45±3.46*
(t=-2.179)3.44±0.24**
(t=-5.181)EGCG高剂量组 9 61.80±4.51**
(t=5.091)43.42±3.44**
(t=-6.945)3.75±0.27**
(t=-7.390)注:表中,EGCG:表没食子儿茶素没食子酸酯;SOD:超氧化物岐化酶;GSH-Px:谷胱甘肽过氧化物酶;CAT:过氧化氢酶;与空白组比较,ΔΔP<0.01;与模型组比较,**P<0.01,*P < 0.05。 -
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