Trk/p75NTR介导的信号传导通路在妊娠期母体亚临床甲减致仔鼠神经发育损伤中的作用机制研究

Thyoid hormones play important roles in brain development. Fetal thyroid hormones come from mother completely during the first phase of brain development. The data from epidemiological studies have proved that maternal subclinical hypothyroidism can impair neuropsychological development of the offspring irreversibly. The data from previous study performed by our group confirmed this which may be associated with the decreased activity of CREB signal pathway. In this study, we will detect the indexes related to Trk/p75NTR signal pathway to evaluate the roles of NGF/TrkA, BDNF/TrkB pathway and the balance of TrkA/p75NTR pathway in the brain development of the pups from dams with subclinical hypothyroidism. We will confirm the roles of these pathways in vitro. Levothyroxine will be given to mother rats with subclinical hypothyroidism at different time points, and we will get an appropriate one to start levothyroxine treatment according to the changes of indexes related to Trk/p75NTR signal pathway. This will be helpful for doctors to select the most appropriate time to treat subclinical hypothyroid women during pregnancy.

甲状腺激素在脑发育过程中发挥着至关重要的作用，胎儿第一阶段（妊娠20周前）的脑发育所需要的甲状腺激素几乎完全来源于母体。流行病学研究证实妊娠前半期母体亚临床甲减可以导致后代神经智力发育的不可逆损伤。本研究组前期动物实验证实妊娠期亚临床甲减的后代学习和记忆能力下降，其发生可能与cAMP反应元件结合蛋白（CREB）信号通路活性下降有关。本课题将继续利用已成功建立的妊娠期亚临床甲减大鼠模型，检测CREB上游的Trk信号通路和p75NTR信号通路相关指标，判断NGF/TrkA、BDNF/TrkB信号通路和TrkA/p75NTR信号通路平衡在妊娠期亚临床甲减后代脑发育中的作用，并通过体外实验进行验证；我们还将应用左甲状腺素(L-T4)在不同时间点干预治疗亚临床甲减母鼠，通过检测信号通路相关指标的变化，更精细的确定L-T4的干预时间，从而为临床医生选择妊娠期亚临床甲减的最佳干预时间提供理论依据。

本课题利用本实验室已成功建立的妊娠期亚临床甲减大鼠模型，通过NGF/TrkA、p75NTR信号通路和TrkA/p75NTR信号通路平衡探讨妊娠期亚临床甲减对后代脑发育的作用机制。我们将雌性Wistar大鼠随机分成6组：CON组（甲状腺切除假手术）、OH组(甲状腺切除手术)、SCH组（甲状腺切除手术后补充适量L-T4）、治疗组E10、E13、E17（亚甲减母鼠模型于孕10、13、17天给予L-T4维持正常甲功需要量)。测量各组母鼠LT4治疗9天后和产后第一天（P1）的TT4和TSH，结果证实实验过程中各组模型建造成功。然后以各组母鼠的后代仔鼠为研究对象进行实验。我们对各组仔鼠在P40时进行水迷宫和LTP实验，以及平衡木和旋转加速实验，分别评估仔鼠的学习记忆能力和小脑平衡能力；而后针对P7、P40的各组仔鼠进行分子生物学实验，检测NGF/TrkA、p75NTR信号通路和TrkA/p75NTR信号通路平衡的相关指标，结果显示：SCH组孕鼠的P40后代在空间学习和记忆能力以及运动和平衡能力与CON相比明显受损，但是明显好于OH组，SCH组孕鼠P7后代TrkA/p75NTR 信号通路失衡，proNGF 和p75NTR 通路相关蛋白表达增加，TrkA通路相关蛋白表达降低；对SCH组孕鼠在孕第10天和第13天进行L-T4补充治疗可以预防后代空间学习记忆能力以及运动和平衡能力的减弱，P40仔鼠TrkA/p75NTR 信号通路指标改变可恢复至正常水平。. 以上实验结果提示，NGF/TrkA、p75NTR信号通路表达量受损，以及TrkA/p75NTR信号通路平衡的失衡影响妊娠期母体亚临床甲减胎儿第一阶段脑发育，包括后代仔鼠空间学习和记忆能力，以及运动和平衡能力。对SCH孕鼠在孕第10天和第13天进行L-T4补充治疗可以改善NGF/TrkA、p75NTR信号通路表达量受损，以及TrkA/p75NTR信号通路平衡的失衡的情况，改善后代仔鼠的空间学习和记忆能力，以及运动和平衡能力。