甲状腺激素对小儿多个器官的发育代谢和功能调控起着至关重要的作用。先天性甲状腺功能减退症（CH）作为一种儿科常见的内分泌疾病，由于其围生期甲状腺激素水平降低，可对出生患儿的智力发育和多器官功能造成严重影响。近年来研究发现CH患儿也可伴有心功能的改变，主要表现为左心功能的下降，经甲状腺素替代治疗后受损心功能可部分或完全得到改善。然而有关CH新生儿心功能改变的报道甚少且结果不近相同。心肌细胞胞浆内游离Ca²⁺浓度与心肌细胞收缩、舒张功能密切相关，是介导心肌兴奋—收缩耦联的关键因子。肌浆网（SR）上的Ca²⁺-ATP酶（SERCA2a）及磷酸受纳蛋白（PLB）是调节心肌细胞内Ca²⁺浓度的主要钙转运蛋白。研究表明成年甲状腺功能减退（甲减）动物其SERCA2a mRNA及蛋白表达均下降，给予T₃治疗后SERCA2a表达可上升，而关于啮齿类动物PLB的研究则大多显示甲减可引起其mRNA或蛋白表达上升。目前有关新生甲减大鼠心肌肌浆网钙泵活性及钙转运蛋白表达的变化及甲状腺素替代反应的研究尚未见报道。本课题主要对CH新生儿L-T₄替代治疗前后的左右心功能进行评估，并以新生甲减大鼠的动物模型为基础，研究其心肌肌浆网钙泵活性以及钙转运蛋白基因表达的变化，旨在探讨CH对新生儿心功能的影响及其可能机制。第一部分甲状腺素替代治疗对先天性甲状腺功能减退症新生儿心功能的影响一．目的1．探讨先天性甲状腺功能减退症对新生儿左心及右心收缩、舒张功能的影响。2．探讨甲状腺素替代治疗后左右心功能的反应。二．方法对50例确诊为CH的足月新生儿（日龄17～28天）于左旋甲状腺素（L-T₄）替代治疗前与治疗1月后行超声心动图检查，并与35例对照组新生儿（日龄18～28天）进行比较。分别用传统M型超声心动图、脉冲多普勒（PWD）及定量组织速度成像（QTVI）、组织追踪显像（TTI）检测各组新生儿的左心和右心收缩舒张功能，并同步用化学发光法检测血清TSH、TT₃、TT₄、FT₃和FT₄水平。心功能指标具体如下：1．M型超声心动图：左室射血分数（LVEF）、左室短轴缩短率（LVFS）、左房径（LA）、主动脉径（AO），计算LA/AO。2．脉冲多普勒（PWD）：二尖瓣口及三尖瓣口舒张早期充盈峰值速度（E），舒张晚期充盈峰值速度（A），计算E/A值。3．定量组织速度成像（QTVI）：二尖瓣环和三尖瓣环收缩期运动峰值速度（Sa）、舒张早期运动峰值速度（Ea）、舒张晚期运动峰值速度（Aa），计算Ea/Aa值。4．组织追踪显像（TTI）：二尖瓣环收缩期最大位移（Dm）和三尖瓣环收缩期最大位移（Dt）。三．结果1．血清甲状腺激素水平比较CH组替代治疗前其血清FT₃、FT₄、TT₃、TT₄水平显著低于对照组，TSH水平显著高于对照组（均P＜0.001）。经L-T₄替代治疗1月后血清TT₃、TT₄水平显著上升，TSH显著下降（均P＜0.001），血甲状腺功能基本恢复正常。2．传统心功能指标比较传统M型心超显示LA、AO及LA/AO在CH组与对照组间无显著性差异（均P＞0.05），CH组LVEF和LVFS显著低于对照组（均P＜0.01）；PWD显示CH组二尖瓣与三尖瓣口血流E峰及E/A值均低于对照组（均P＜0.001），但A峰无显著性差异（P＞0.05）。CH组经L-T₄替代治疗1月后，LVEF和LVFS较治疗前显著上升（均P＜0.01），而LA、AO及LA/AO无显著性差异（均P＞0.05）；二尖瓣与三尖瓣口血流E峰及E/A值在治疗后显著上升（均P＜0.001），但A峰无显著性差异（P＞0.05）。3．QTVI及TTI指标比较QTVI示CH组二尖瓣及三尖瓣环Sa、Ea和Ea/Aa值均显著低于对照组（均P＜0.001），但Aa无显著性差异（均P＞0.05）；TTI示CH组Dm和Dt均显著低于正常组（均P＜0.001）。CH组二尖瓣及三尖瓣环Sa、Ea和Ea/Aa值在替代治疗后均显著上升（均P＜0.001），而Aa在治疗前后无显著性差异（P＞0.05）；CH组Dm和Dt在治疗后均显著升高（均P＜0.001）。四．结论1．先天性甲状腺功能减退症对新生儿可同时造成左心与右心的收缩、舒张功能损害。2．早期进行L-T₄替代治疗可完全逆转受损心功能。第二部分新生甲减大鼠心肌肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性、肌浆网钙转运蛋白基因表达的变化一．目的1．探讨新生甲减大鼠心肌肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性的变化。2．探讨新生甲减大鼠心肌SERCA2a与PLB mRNA表达的变化。3．探讨L-T₄替代治疗后以上指标的变化。二．方法1．动物模型的制备和分组甲减组：SD孕鼠自孕15天起每日予PTU（50mg/d）灌胃至仔鼠出生并持续整个哺乳期，该仔鼠为甲减鼠。治疗组：在部分甲减仔鼠出生当日起每日予以腹腔注射L-T₄（2μg/100g），为L-T₄治疗组。对照组：孕鼠自孕15天起每日予生理盐水灌胃，出生仔鼠为对照组。分别在1、3、5、7日龄将各组仔鼠（每组每个日龄段10只）称重（BW）后处死，检测血清甲状腺激素水平，并收集心室组织，称心室净重量（HW）后以备相关检查。2．心肌肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性测定采用差速离心法制备肌浆网，考马斯亮蓝试剂盒测定肌浆网蛋白质浓度，无机磷酸根法（ATP酶试剂盒）测定Ca²⁺-ATP酶活性。3．心肌SERCA2a与PLB mRNA表达水平测定取30mg左右心肌组织采用Trizol一步法提取总RNA，逆转录后进行PCR扩增，琼脂糖电泳和基因凝胶成像系统半定量分析，用积分光度（ID）表示，取同内参（β-actin）ID的比值作为统计值。三．结果1．模型制备结果与同日龄对照组比较，除1日龄外（P＞0.05），甲减组仔鼠生长发育延迟，BW减轻（均P＜0.001），血清FT₃、FT₄水平下降，TSH水平升高（均P＜0.001）；L-T₄治疗组新生仔鼠一般情况较甲减仔鼠有明显改善，体重较同日龄新生仔鼠显著增加（均P＜0.001），但仍显著低于同日龄正常组仔鼠水平（均P＜0.01），血清FT₃、FT₄水平较同日龄甲减组仔鼠显著升高，血清TSH水平则显著下降（均P＜0.001），但治疗组各激素水平均尚未达到同日龄正常组水平（均P＜0.05）。2．HW与HW/BW的变化甲减组新生仔鼠HW显著低于同日龄对照组仔鼠（均P＜0.05），但HW/BW无显著性差异（均P＞0.05）；L-T₄治疗组新生仔鼠HW较甲减组同日龄仔鼠显著增加（均P＜0.001），除1、3日龄外（P＞0.05），L-T₄治疗组HW/BW较同日龄甲减组仔鼠显著上升（5、7日龄P＜0.05），7日龄较对照组也显著上升（P＜0.05）。3．心肌肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性的变化甲减组仔鼠肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性较同日龄对照组显著下降（均P＜0.001），L-T₄治疗组仔鼠肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性显著高于同日龄甲减组（均P＜0.05），但在短期内（生后7天）仍低于同日龄对照组（均P＜0.05）。4．心肌SERCA2a与PLB mRNA表达变化与同日龄对照组比较，甲减组仔鼠心肌SERCA2a mRNA水平显著下降（均P＜0.05），PLB mRNA水平显著上升（均P＜0.001），SERCA2a/PLB显著下降（均P＜0.001）；L-T₄治疗组仔鼠SERCA2a mRNA水平较甲减组显著升高（均P＜0.05），PLB mRNA水平显著下降（均P＜0.05），SERCA2a/PLB显著上升（均P＜0.01），除5、7日龄SERCA2a mRNA外（P＞0.05），其余指标均尚未达到同日龄对照组水平（均P＜0.05）。四．结论1．甲状腺激素缺乏可使新生大鼠心肌SERCA2a表达下降，PLB表达上升，SERCA2a/PLB比值下降，肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性降低，这是导致心脏收缩和舒张功能损害的重要机制之一。2．早期L-T₄替代治疗后以上指标可得到部分或全部恢复，从而促使受损心功能在生后短期内得到改善。