【摘要】 目的 探讨甲状腺功能亢进症(甲亢)大鼠心肌抗氧化能力的变化。方法 建立甲亢大鼠模型,采用酶法测定甲亢组和正常组大鼠心脏匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)等抗氧化指标的活性或含量。结果 甲亢组大鼠心肌SOD活性和GPX含量与正常组比较明显降低(t=8.50、4.52,P&<0.01),而MDA含量明显升高(t=2.46,P&<0.05)。结论 甲亢大鼠心肌抗氧化能力明显下降。
【关键词】 甲状腺功能亢进症 心肌 超氧化物歧化酶 丙二醛 大鼠 Wistar
[ABSTRACT]ObjectiveTo study the antioxidation changes of cardiac muscle in rats with hyperthyroidism. Methods An animal model of rat with hyperthyroidism was established, and cardiac muscle SOD, MDA and GPX were detected by enzymology. ResultsThe content of SOD and GPX of hyperthyroidism group was significantly lower than that of the normal group (t=8.50, 4.52; P&<0.01), while the content of MDA was significantly higher (t=2.46, P&<0.05).ConclusionHyperthyroidism depresses the antioxidation action of cardiac muscle in the rat.
[KEY WORDS]hyperthyroidism; myocardium; superoxide dismutase; malondialdehyde; rats, Wistar
甲状腺功能亢进症(甲亢)是一种内分泌系统代谢功能紊乱性疾病,可引起多器官功能损害。氧自由基(OFR)是机体的一种氧化代谢产物。机体依靠组织的抗氧化酶和抗氧化物来清除OFR,其抗氧化能力的高低与机体组织氧化损伤的程度和功能状态密切相关。在某些损伤因素作用下,机体OFR生成过多,抗氧化能力下降,可导致某些疾病的发生和加剧。近年研究表明,由OFR引发的生物膜氧化损伤是一种新的致病因素,正引起人们的广泛关注。本研究系统观察了甲亢大鼠心肌抗氧化能力的改变,现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物 Wistar大鼠18只,由青岛市药检所提供,体质量180~200 g,雌雄各半。随机分为对照组和甲亢组。
1.1.2 诱导药物 L甲状腺素盐由Sigma公司生产,批号为T25011G。
1.1.3 试剂 超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.2 方法
1.2.1 甲亢模型的建立 按每100 g体质量注射300 μg L甲状腺素盐计算,每天甲亢组大鼠腹腔注射300 mg/L甲状腺素[1,2]。对照组与甲亢组大鼠均饲喂普通饲料,喂养35 d,观察大鼠生长发育。
1.2.2 大鼠血清中T3、T4含量的测定 甲亢模型建立35 d后,分别采集正常组和甲亢组大鼠心腔内血液,3 000 r/min离心3 min,留取血清,以放射免疫法检测其T3、T4含量。
1.2.3 大鼠心脏匀浆中抗氧化指标的含量或活性测定 于甲亢模型建立35 d后,处死大鼠,取出心脏制成匀浆,用试剂盒测定其SOD、MDA和GPX的含量或活性。
1.3 统计学处理
实验数据以±s表示,采用SPSS统计软件进行统计学处理。
2 结 果
2.1 两组大鼠血清T3、T4浓度的比较
甲亢组T3、T4浓度分别(1.4±0.2)、(36.6±2.2)nmol/L,对照组分别为(0.7±0.2)、(22.3±1.3)nmol/L,甲亢组与对照组比较,差异有显著性(t=7.67、16.86,P&<0.01)。
2.2 两组大鼠心脏匀浆中SOD和MDA及GPX 含量或活性检测结果 甲亢组与对照组比较,SOD活性、GPX含量明显下降(t=8.50、4.52,P&<0.01);而MDA含量明显升高(t=2.46,P&<0.05)。见表1。表1 正常组与甲亢组大鼠心脏匀浆中SOD、MDA、GPX含量或活性检测结果与对照组比较,△t=8.50、4.52,P&<0.01;#t=2.46,P&<0.05
3 讨 论
甲亢疾病对心肌功能的损害主要是由于甲状腺激素分泌增多等因素[3],使心率加快,心肌收缩力加强,营养物质和氧的消耗增加;且心肌内氧化磷酸化或腺苷酸环化酶活性下降,使心脏中可以利用的能源如ATP等的含量不足所致[4]。此外,甲亢时,机体处于一种高动力循环状态,心脏高输出量和心肌舒张期短又可导致心肌本身灌流不足,从而导致心肌细胞缺血、低氧。
大量研究证实,心肌细胞缺血、低氧,可导致OFR大量生成[5]。心肌缺血时,体内生成大量的儿茶酚胺,在其自氧化过程中可生成大量有毒性的OFR。此外,心脏为一个膜性器官,膜性结构的发达必然导致脂质分子含量丰富,因而更易遭受脂质过氧化作用损害[6]。
通常组织在正常氧化代谢中,会产生少量的自由基。同时,细胞内防御系统(自由基清除酶类和抗氧化剂)维持氧自由基的代谢平衡。OFR的过量生成,可攻击生物膜磷脂中存在的大量多聚不饱和脂肪酸(PUFA),PUFA对各种自由基的氧化作用十分敏感,极易引发脂质过氧化作用,并由此形成脂质过氧化物,如MDA。在有氧的条件下脂质过氧化物不稳定,能分解生成一系列复杂产物,如醛基、酮基、羟基、羰基等,可把活性氧转化成活性化学剂,放大活性氧的作用。这些分解产物,一些是无害的,另一些则能引起细胞代谢和功能障碍,甚至死亡。
本实验结果显示,甲亢组大鼠血清T3、T4含量较对照组高,且出现体质量下降、体温升高、饮食增多等表现,提示甲亢模型建立成功。甲亢大鼠心肌细胞中SOD、GPX活性较正常大鼠明显下降,MDA含量则明显升高。其机制可能是,甲亢引起心肌细胞缺血、低氧,导致儿茶酚胺等物质含量增多,在其代谢过程中,生成大量有毒性的自由基,从而加重了对心肌细胞的损害。
综上所述,甲亢大鼠心肌抗氧化能力明显下降。这对于利用药物从抗氧化方面治疗甲亢的心肌损害,提高心肌抗氧化能力,以及研究其作用机制等提供了一定的实验依据。
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参考文献
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