甲状腺激素水平变化对大鼠空间学习及记忆的影响

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2018.06.006

中华临床医师杂志(电子版) ›› 2018, Vol. 12 ›› Issue (06) : 341 -346. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2018.06.006

所属专题：文献；

基础研究

甲状腺激素水平变化对大鼠空间学习及记忆的影响

张培人¹, 杨蕴天¹^,^†(

), 金山², 张强², 塔拉², 乌云图², 白银宝²

^1. 010050　呼和浩特，内蒙古医科大学附属医院神经内科
^2. 010050　呼和浩特，内蒙古医科大学附属医院甲状腺外科；内蒙古自治区"草原英才"工程甲状腺癌规范化诊疗创新人才团队

收稿日期:2018-03-01 出版日期:2018-03-15
通信作者: 杨蕴天
基金资助:
国家自然科学基金(81460157)

Effects of thyroid hormone levels on spatial learning and memory in rats

Peiren Zhang¹, Yuntian Yang¹^,^†(), Shan Jin², Qiang Zhang², La Ta², Yuntu Wu², Yinbao Bai²

^1. Inner Mongolia Medical University, Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010050, China
^2. Department of General Surgery, Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010050, China; the Team of Standardized Diagnosis and Treatment for Thyroid Carcinoma, the Inner Mongolia Autonomous Region, China

Received:2018-03-01 Published:2018-03-15
Corresponding author: Yuntian Yang
About author:
Corresponding author: Yang Yuntian, Email: yangyuntian@sina.com

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引用本文：

张培人, 杨蕴天, 金山, 张强, 塔拉, 乌云图, 白银宝. 甲状腺激素水平变化对大鼠空间学习及记忆的影响[J]. 中华临床医师杂志(电子版), 2018, 12(06): 341-346.

Peiren Zhang, Yuntian Yang, Shan Jin, Qiang Zhang, La Ta, Yuntu Wu, Yinbao Bai. Effects of thyroid hormone levels on spatial learning and memory in rats[J]. Chinese Journal of Clinicians(Electronic Edition), 2018, 12(06): 341-346.

目的

探讨甲状腺激素水平变化对Wistar大鼠空间记忆的影响。

方法

挑选健康8周龄Wistar大鼠30只，体质量（200±30）g，适应性喂养1周后，将30只Wistar大鼠随机分为对照组、甲状腺功能减退组（甲减组）及甲状腺功能亢进组（甲亢组），将Wistar大鼠行双侧甲状腺完全切除手术，术后28 d建立甲减模型；每天给予正常Wistar大鼠皮下注射甲状腺素20 μg/100 g体质量，共28 d建立甲亢模型。模型建立结束后对3组大鼠分别行Morris水迷宫实验（包括定位航行实验和空间探索实验），观察各组大鼠在空间学习、记忆能力方面的差异。

结果

行为学检测表明，与对照组大鼠比较，甲减组及甲亢组大鼠在定位航行实验中逃避潜伏期明显延长；甲减组与甲亢组空间探索实验能力明显下降，表现在2组的目标象限路程、时间延长，穿越目标次数减少，差异均具有统计学意义（P值均<0.05）。

结论

成年期甲减或甲亢Wistar大鼠会出现空间学习、记忆能力的下降。

关键词: 甲状腺激素, 甲状腺功能亢进, 甲状腺功能减退, 认知功能, 空间记忆

Objective

To assess the effect of thyroid hormone levels on spatial memory in Wistar rats.

Methods

Healthy 8-week-old Wistar rats [N=30, approximately (200±20) g, after 1 week of adaptive feeding] were used in this study. The rats were randomly and equally divided into a control group, a hypothyroidism group and a hyperthyroidism group. Normal Wistar rats underwent bilateral thyroidectomy to establish a hypothyroidism model. Hypothyroidism was established 28 days after operation. Normal Wistar rats were injected subcutaneously with thyroxine 20 μg/100 g body weight each day for 28 days to establish a hyperthyroidism model. The Morris water maze test (including navigation and space exploration experiments) was performed on the three groups of rats after the establishment of the models to observe their difference in spatial learning and memory ability.

Results

Compared with control group rats, the escape latency was significantly prolonged in the navigation experiment and the space exploration ability decreased significantly in the hypothyroidism group and hyperthyroidism group, which manifested as statistically significant extended distance and time in the target quadrant and reduced number of passes through the target (P<0.05 for all).

Conclusion

Hypothyroidism or hyperthyroidism can lead to a decrease of spatial memory in Wistar rats.

Key words: Thyroid hormone, Hyperthyroidism, Hypothyroidism, Cognitive function, Spatial memory

表1 实验结束时各组大鼠各组大鼠T3、T4及TSH水平（±s）

组别	只数	T3（nmoL/L）	T4（nmoL/L）	TSH（uIU/mL）
对照组	10	1.07±0.27^a	3.11±0.78^a	1.37±0.34^a
甲减组	9	0.64±0.07^b	0.78±0.16^b	10.16±3.02^b
甲亢组	10	2.29±1.41	8.09±8.45	0.25±1.17
Z值	?	24.933	20.016	21.449
P值	?	0.0001	0.0001	0.0001

表1 实验结束时各组大鼠各组大鼠T3、T4及TSH水平（±s）

组别	只数	T3（nmoL/L）	T4（nmoL/L）	TSH（uIU/mL）
对照组	10	1.07±0.27^a	3.11±0.78^a	1.37±0.34^a
甲减组	9	0.64±0.07^b	0.78±0.16^b	10.16±3.02^b
甲亢组	10	2.29±1.41	8.09±8.45	0.25±1.17
Z值	?	24.933	20.016	21.449
P值	?	0.0001	0.0001	0.0001

图1 对照组部分大鼠定位航行实验部分轨迹图

表5 空间探索指标在3组间差异性分析结果（±s）

分组	目标象限时间（s）	目标象限路程（cm）	平均速度（cm/s）	穿越目标象限次数（次）50%（25%，75%）	总路程（cm）
对照组	58.23±21.69	499.83±155.80	14.27±2.24	4.0（3.0，5.0）	1711.8±268.87
甲亢组	29.97±5.35	279.81±99.98	17.27±1.81	1.5（1.3，1.06）	1772.3±250.71
甲减组	19.04±6.17	153.81±90.52	11.14±2.78	1.0（1.0，1.0）	1656.2±2393.6
统计值	F′=18.571	F′=17.546	F=16.957	Z=17.191	F=0.339
P值	<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.001	0.715

表5 空间探索指标在3组间差异性分析结果（±s）

分组	目标象限时间（s）	目标象限路程（cm）	平均速度（cm/s）	穿越目标象限次数（次）50%（25%，75%）	总路程（cm）
对照组	58.23±21.69	499.83±155.80	14.27±2.24	4.0（3.0，5.0）	1711.8±268.87
甲亢组	29.97±5.35	279.81±99.98	17.27±1.81	1.5（1.3，1.06）	1772.3±250.71
甲减组	19.04±6.17	153.81±90.52	11.14±2.78	1.0（1.0，1.0）	1656.2±2393.6
统计值	F′=18.571	F′=17.546	F=16.957	Z=17.191	F=0.339
P值	<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.001	0.715

表4 各组大鼠在4个时间点上潜伏期的两两比较结果（±s，s）

时间	对照组	甲亢组	甲减组
第1天	48.69±33.70	83.31±42.29	91.50±36.76
第2天	28.43±26.09^a	59.47±47.04^a	66.82±44.66^a
第3天	21.48±12.97^b	68.99±38.71	66.73±35.29^b
第4天	19.23±17.58^c	46.00±35.99^cd	55.64±35.69^c

表4 各组大鼠在4个时间点上潜伏期的两两比较结果（±s，s）

时间	对照组	甲亢组	甲减组
第1天	48.69±33.70	83.31±42.29	91.50±36.76
第2天	28.43±26.09^a	59.47±47.04^a	66.82±44.66^a
第3天	21.48±12.97^b	68.99±38.71	66.73±35.29^b
第4天	19.23±17.58^c	46.00±35.99^cd	55.64±35.69^c

表2 重复测量方差分析比较各组差异（±s，s）

组别	只数	第1天	第2天	第3天	第4天
对照组	10	48.69±33.70^a	28.42±26.09^a	21.48±12.97^a	19.23±17.58^a
甲亢组	10	83.31±42.29	59.47±47.04	68.99±38.71	46.00±35.99
甲减组	10	91.50±36.76^b	66.82±44.66^b	66.73±25.29^b	55.64±35.69^b

表2 重复测量方差分析比较各组差异（±s，s）

组别	只数	第1天	第2天	第3天	第4天
对照组	10	48.69±33.70^a	28.42±26.09^a	21.48±12.97^a	19.23±17.58^a
甲亢组	10	83.31±42.29	59.47±47.04	68.99±38.71	46.00±35.99
甲减组	10	91.50±36.76^b	66.82±44.66^b	66.73±25.29^b	55.64±35.69^b

表3 每日逃避潜伏期3组大鼠之间两两比较（±s，s）

时间	对照组	甲亢组	甲减组
第1天	48.69±33.70^a	83.31±42.29^a	91.50±36.76^a
第2天	28.43±26.09	59.47±47.04	66.82±44.66
第3天	21.48±12.97	68.99±38.71	66.73±35.29
第4天	19.23±17.58	46.00±35.99	55.64±35.69

表3 每日逃避潜伏期3组大鼠之间两两比较（±s，s）

时间	对照组	甲亢组	甲减组
第1天	48.69±33.70^a	83.31±42.29^a	91.50±36.76^a
第2天	28.43±26.09	59.47±47.04	66.82±44.66
第3天	21.48±12.97	68.99±38.71	66.73±35.29
第4天	19.23±17.58	46.00±35.99	55.64±35.69

图2 甲亢组部分大鼠定位航行实验部分轨迹图

图3 甲减组大鼠定位航行实验部分轨迹图

图4 3组大鼠间4 d重复测量指标的均数变化趋势图

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