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目的:1.通过建立睡眠剥夺动物模型,以电化学发光方法检测甲状腺激素,采用形态学方法观察甲状腺细胞形态学变化,探究睡眠剥夺对甲状腺的损伤作用。2.通过测定睡眠剥夺大鼠自噬和凋亡相关基因和蛋白的表达,探讨细胞自噬和凋亡在甲状腺损伤中的作用及调节机制。方法:依据标准选择天津医科大学动物实验中心负责提供的30只健康雄性成年Wistar大鼠(体重300-350g)作为实验对象。将他们安置在一个标准实验动物饲养室内,要求:一天内有12小时的光照时间(早晨8点到晚上20点正常光照),随后12小时给与黑暗环境,室内温度为23±1℃、湿度为55±5%。为大鼠提供充足的食物和水。我们将这30只Wistar大鼠进行随机分组,共分为3组(每组10只):依次命名为正常对照组(CC)、宽平台对照组(TC)和睡眠剥夺组(SD)。本实验采用了“小平台水环境”的实验方法(实验根据需要做部分修改)对大鼠进行睡眠剥夺实验。睡眠剥夺组大鼠进入睡眠剥夺实验箱后,对其进行睡眠剥夺6小时(剥夺时间为每日早晨8点至14点)。为了尽量减少环境因素的非特异性影响,CC组的动物在进入实验室后未给予任何处理。TC组的动物被放置在装有宽平台(直径160mm)的相同的水箱中,允许它们在类似的水环境中自由进食、移动和睡眠。TC组动物的其他处理方法与CC组相同。实验持续了21天。21天后,根据伦理学要求,给与大鼠静脉麻醉,然后在大鼠的股动脉取血,收集大鼠血液。使用高度离心机对样本进行离心(3000×g,10min)收集血清,并进行血清生化检测,测定大鼠的甲状腺功能;取部分大鼠甲状腺组织行石蜡包埋和组织切片,用显微镜观察甲状腺组织学变化。另取部分大鼠甲状腺组织RT-PCR法和免疫印迹法检测自噬相关蛋白和凋亡相关蛋白在mRNA水平和蛋白水平表达(包括LC3A、LC3B、P62、Beclin-Ⅰ、Bax和Bcl-2),并对检测结果进行统计学分析。结果:1.SD组大鼠与CC组、TC组相比较,大鼠的体重下降,精神状况不佳。2.通过检测大鼠血清内T3,T4,FT3,FT4的水平检测,与CC组相比,SD组及TC组TT4水平均有所增高,具有统计学意义。TT3,TT4相应的分泌增加,可以表明睡眠剥夺引起了甲状腺轴的调节变化。3.组织形态学改变显示:甲状腺切片的观察提示CC和TC组大鼠甲状腺细胞解剖结构正常,而SD组大鼠的发生了一些变化。甲状腺细胞的形态上,CC和TC组大鼠甲状腺细胞甲状腺细胞表现为多边形,细胞排列规则,细胞核大且圆,居中,细胞内胞质均匀丰富无空泡状。而SD组的的甲状腺细胞出现明显水肿,可见气球样变或空泡变性,伴有少量甲状腺细胞坏死,胞浆深染,核固缩,碎裂或溶解。4.通过检测TPO和TG的变化,结果表明,SD组TPO水平较CC组及TC组明显升高,TG水平较CC组及TC组明显降低。与CC和TC组相比,睡眠剥夺组TG的mRNA蛋白水平降低,睡眠剥夺组TPO的mRNA蛋白水平升高。5.睡眠剥夺组LC3B(A)II/I比值较CC组明显减低。与CC和TC组相比,睡眠剥夺组Beclin I蛋白水平降低,P62蛋白水平明显升高,这些自噬相关蛋白的改变提示了睡眠剥夺诱导了甲状腺组织细胞的自噬减少。6.Bax和Bcl-2等蛋白的表达都有不同程度的改变,与CC和TC组相比,睡眠剥夺组Bax蛋白水平升高,睡眠剥夺Bcl-2组蛋白水平明显降低,通过测定蛋白表达Bax/bcl2说明睡眠剥夺增加了甲状腺的凋亡。结论:1.睡眠剥夺会减低甲状腺的重量,导致形态学的变化。睡眠剥夺组会导致甲状腺细胞的损伤,同时造成甲状腺功能轴的调节改变。2.睡眠剥夺期间TPO升高,而TG有所降低。TPO的升高和TG的降低反映了甲状腺的损伤和自身调节作用。3.自噬相关蛋白的改变提示了睡眠剥夺诱导了甲状腺组织细胞的自噬减少和甲状腺凋亡的增加。4.自噬和凋亡在睡眠剥夺对甲状腺损伤中起重要作用。