过量摄食紫菜可减少甲状腺分泌甲状腺素＊

胡晶桑，汤加美，邹珍友，2＊，倪梦洁，姚雪琦，赵成斌，王永军，马乐清，赵　强，彭文茂，刘伟豪，杨利杰，李　花，郑洪洁，卢　达，楼菊萍，黄子云，金梦帆，徐　璐，章引超，盛红雨，周玲玲＊

（1.台州学院　医学院，浙江　台州　318000；2.普渡大学　生物化学系，印第安纳　西拉斐特　47906，美国）

过量摄食紫菜可减少甲状腺分泌甲状腺素＊

胡晶桑1，汤加美1，邹珍友1，2＊，倪梦洁1，姚雪琦1，赵成斌1，王永军1，马乐清1，赵强1，彭文茂1，刘伟豪1，杨利杰1，李花1，郑洪洁1，卢达1，楼菊萍1，黄子云1，金梦帆1，徐璐1，章引超1，盛红雨1，周玲玲1＊

（1.台州学院医学院，浙江台州318000；2.普渡大学生物化学系，印第安纳西拉斐特47906，美国）

近来发现沿海地区甲状腺疾病和甲状腺癌发病率增加。有人怀疑这与沿海地区民众摄食富碘海产品有关。为确证过量摄食富碘海产品与甲状腺疾病的关系，本实验用富碘的紫菜浸液对人乳头状甲状腺癌细胞株BCPAP做了培养，对小鼠做了过量紫菜饲喂。发现甲状腺癌细胞和小鼠甲状腺合成甲状腺素T3、T4的能力下降，而降钙素CT和癌胚抗原CEA升高。这为科学地摄食富碘海产品，减少甲状腺疾病的发生提供了参考。

碘；紫菜；甲状腺；甲状腺素；降钙素；癌胚抗原。

甲状腺是重要的内分泌器官，担负着从血液中的碘合成甲状腺素T4和甲状腺素原氨酸T3，使糖、脂肪氧化磷酸化，增加ATP生成，促进各种代谢，为体内合成蛋白质等物质提供能量的作用［1］。人体缺碘，可造成甲状腺素合成减少、影响机体生长发育和智力低下、基础代降低、记忆力和性机能减退等症状［2］。为了预防缺碘造成的疾病，中华人民共和国国务院于1994年颁布《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》，并于1995年在全国范围内推广碘盐，大大降低了缺碘造成的疾病［3-4］。然而，碘摄食过量也会引起甲状腺疾病［5］，尤其在沿海地区，人们常以海带、紫菜、海鱼、贝类等富碘海产品为食［6］，近来发现一些沿海地区有甲状腺疾病甚至甲状腺癌发病率明显升高［3］。这是否与当地居民食用富碘海产品有关，需要通过广泛调查和实验证实。

紫菜是沿海地区常见的海产品，味道鲜美，含有丰富的蛋白质、核黄素、胡萝卜素等营养成分和铁、磷、钙等微量元素［7］，因而在沿海地区广泛养殖和食用。尤其紫菜中碘的含量高达43230μg/kg，在所有陆产农副产品和海产品中高居首位（表1），比加碘盐中的碘含量也要高出1.4倍。因此研究食用紫菜是否会造成甲状腺功能改变或造成甲状腺疾病具有典型意义。

甲状腺乳头状癌占甲状腺癌的80%以上［9］。BCPAP细胞是从甲状腺癌组织中分离培养得到的一种甲状腺乳头癌细胞［10］。我们将用紫菜浸出液培养BCPAP细胞，用紫菜饲喂小鼠，检测富碘紫菜对BCPAP细胞和长期食用紫菜后的小鼠血清和甲状腺组织中甲状腺素T3、T4和降钙素CT、癌胚抗原CEA等的改变。

1　材料与试验方法

1.1材料

人乳头状甲状腺癌细胞株BCPAP购自购自广州吉妮欧生物科技有限公司；C57小鼠购自中国医学科学院实验动物研究所；甲状腺素T3、T4，癌胚抗原 （Carcinoembryonicantigen，CEA）、降钙素（Calcitonin，CT）的ELISA试剂盒购自南京建成生物技术有限公司；细胞凋亡检测试剂Annexin-V FITC购自上海翊圣生物科技有限公司，细胞裂解液购自碧云天生物技术有限公司。

1.2细胞培养

取10g紫菜洗净晾干后磨粉，用200m L75%乙醇浸泡24h，将浸泡液全部滤出并冷冻干燥后，用50m l 1640培养液溶解紫菜浸液干燥后的粉末，用滤器过滤除菌，并加入10%胎牛血清，用以培养甲状腺BCPAP癌细胞。72h后分别收集各组细胞培养液，将细胞用RIPA细胞裂解液在冰上裂解30m in，然后12000×g离心10m in。取上清液，分别用T3、T4、CT、CEA的ELISA试剂盒反应后在多功能酶标仪（FLx800TM，Biotek，美国）上分别测450nm处吸光值，以确定样品中T3、T4、CT、CEA的含量。

1.3紫菜脱碘

取50g脱水紫菜剪碎，用200m L四氯化碳脱碘2h，然后均分成4份，离心弃上清后将紫菜用蒸馏水充分漂洗，晾干、磨粉。再用酒精浸泡，浸液晾干后加入培养液培养细胞，按前述方法除菌。

1.4细胞凋亡分析

取以上各组细胞的平行样用胰蛋白酶消化后，以1000rpm离心3m in去培养液，在室温下用凋亡检测试剂盒 （C1062，碧云天）中的 FITC Annexin V避光染色 10m in，最后置流式细胞仪（BD FACSCalibur，美国BD公司）检测各组细胞凋亡率。

1.5动物实验

取2月龄C57雄性小鼠15只分成3组，每组各5只。第一组按常规方法饲养；第二组在每日常规饲料中添加50g紫菜粉，第三组用的饲料中加等量脱碘紫菜粉。饲养30天之后，各组小鼠用乙醚麻醉后取血，处死后摘取甲状腺组织匀浆裂解，检测血清和甲状腺组织裂解液内T3、T4、CT和CEA水平。

1.6血清和细胞内碘含量分析

取以上各组细胞培养液以及各组小鼠血液以5000rpm离心5m in，取100m L上清液，用等量纯硝酸硝化后置等离子耦合原子吸收光谱仪（ICPE-9000，日本岛津）测各组样品中碘的含量。

1.7数据统计方法

各组测试结果用平均值±SM和T检验统计，p<0.05认为有统计意义。

2　结果

2.1各组样品中碘的含量

紫菜浸液中碘的含量为13ng/m L，比脱碘紫菜浸出液高12倍，普通培养液碘含量较少。饲喂紫菜的小鼠血清中，碘的含量比普通饲料饲喂的高出5.3倍，比脱碘紫菜喂养的高4.1倍（图1）。

图1　细胞培养液，培养细胞和小鼠血清中的碘含量比较Fig.1 The iodine in medium,cells and m ice serum　*：p<0.05.

2.2紫菜培养液降低甲状腺素分泌，增加降钙素和癌胚抗原含量

滤泡状甲状腺癌细胞BCPAP经过3天的紫菜液培养后，细胞内甲状腺素T3、T4的含量分别降低40%和32%（图2A、B）。而脱碘紫菜浸出液培养的T3、T4下降不明显。用紫菜浸出液培养的细胞降钙素CT和癌胚抗原CEA增加24%或32%（图2C、D）。用脱碘的紫菜培养的细胞中CT和CEA增加不明显。细胞培养液内甲状腺激素T3、T4减少48%和35%（图2A、B），而培养液中的CT与CEA升高34%和37%（图2C、D）。

图2　紫菜培养液降低BCPAP细胞甲状腺素分泌，增加降钙素和癌胚抗原Fig.2 Laver solution decreased thyroxin but increased CT and CEA from BCPAP cells

2.3碘过量可损伤细胞

流式细胞仪检测表明，紫菜浸液培养后，癌细胞BCPAP凋亡率为23%，是正常培养细胞和脱碘紫菜培养液凋亡率的2.5倍（图3）。

图3　紫菜浸液可损伤细胞Fig.3 Laver soaked solution injured cells.

2.4过量摄食紫菜可降低小鼠甲状腺分泌功能，提高降钙素CT和癌胚抗原CEA表达

对小鼠实验表明，过量摄食紫菜，小鼠血清和甲状腺中的T3、T4含量均下降。与正常组相比，血清中的T3、T4均减少约1倍（图4A、B），而血清中的CEA、CT也升高1倍多（图4C、D）。不过在甲状腺组织中，除T3外，以上指标的变化不如在血清中的变化大，T4约减少20%（图4E、F），CEA和CT增加约10%左右（图4G、H），说明过量摄食紫菜可降低甲状腺功能，并可能诱发甲状腺组织恶化。

图4　过量摄食紫菜可致小鼠合成甲状腺素的功能下将，提高降钙素和癌胚抗原Fig.4 Excessive laver intake decreased T3 and T4 but increased CEA and CT in m ice

3　讨论

碘是合成甲状腺素不可缺少的成分。正常成年人每日需碘约75μg［11］。碘缺乏可引起甲状腺分泌不足，影响机体代谢和生长发育［12］。因此对缺碘地区的民众饮食中补充适量的碘是完全必要的。人体对碘的最高耐受量为1000μg/day［13］。碘盐中的碘含量约为30000μg/kg，即每日只要摄入6g加碘盐，即可满足生理需要。摄入33g碘盐即超标。近年发现沿海地区民众因常年食用富碘海产品导致患甲状腺疾病的人增多［3］，这不得不引起重视。而海带、紫菜这些食品，碘含量分别达9230μg/kg和43230μg/kg（如表1［7］），每日只要摄食4g紫菜或16g海带即可满足人体需求。摄食25g紫菜或100g海带，就超过生理标准。

通过以上研究可知过量摄食富碘海产品紫菜会减弱甲状腺细胞合成T3、T4。甲状腺生成和分泌T3、T4受碘含量的调节，同时也受促甲状腺释放激素（TSH）调控。当食物中碘供应过多时，可抑制碘的转运，甲状腺素合成和释放减少［14］。过量摄食富碘紫菜，还可造成小鼠血液和甲状腺内癌症标志物CT、CEA的水平上升，揭示过多摄食紫菜有可能促进甲状腺病变。因此对沿海地区日常膳食结构进行调整，不要过量摄食富碘食品是必须的，以免造成甲状腺疾病。

［1］Van Vliet G,Polak M(eds),Thyroid Gland Development and Function［D］.Endocr Dev.Basel,Karger:2007,10:86-98.

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［3］张颖,李俞莹,姚旋,等.碘与甲状腺疾病 ［J］.生命科学，2012，24（8）:901-908.

［4］刘俊,王润华，肖邦忠,等.重庆市普供碘盐8年防治碘缺乏病的效果评价［J］.热带医学杂志，2006，6（12）:1245-1247.

［5］陈丽,张福明,杜忠华,等.碘过量与甲状腺疾病［J］.中国地方病防治杂志，2010，25（2）:110-112.

［6］吴文倩.膳食碘摄入与碘代谢的研究进展［J］.浙江预防医学，2010，22（9）:22-25.

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Over Laver Intake W eakened Thyroid Gland in Thyroxin Secretion*

HU Jingsang1，TANG Jiamei1，ZOU Zhenyou1，2，NIMengjie1，YAO Xueqi1，ZHAO Chengbin1，WANG Yongjun1，MA Leqing1，ZHAO Qiang1，PENG Wenmao1，LIU Weihao1，YANG Lijie1，LI Hua1，ZHENG Hongjie1，LU Da1，LOU Juping1，HUANG Ziyun1，JIN Mengfan1，XU Lu1，ZHANG Yinchao1，SHENG Hongyu1，ZHOU Lingling1
（1.School of Medicine,Taizhou University,Taizhou 318000，China 2.Biochem istry Department of Purdue University,West Lafayette 47906,IN USA）

In the recent decades,more thyroid disorder or thyroid tumor occurred in coastal area of China.To confirm whether excessive sea food intake w ith rich iodine contributes to this,we cultured papillary thyroid carcinoma cells BCPAP by using laver solution and raised m ice w ith excessive laver.The result indicated that the thyroid hormone T3 and T4 w ere reduced,whereas CT and CEA enhanced much both in culture cells or m ice serum and thyroid glands.So planning a reasonable iodine rich food is help ful for the public healthy.

Iodine;Laver;Thyroid Gland;Thyroxin;CT;CEA

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2016.03.010

（责任编辑：耿继祥）

2015-08-14；

2015-10-19

台州市大学生科技创新项目 ［台教高 2014-59HUJS］;浙江省社会公益技术项目社会发展基金［2015C33248］；台州学院培育基金［2015PY028］；台州学院科研启动基金［0104010004］；台州学院肿瘤研究所基金［2012R428024］资助。

简介：邹珍友（1984-），男，江西南昌人，副教授，博士，主要研究细胞生物学与神经生物学；周玲玲（1985-），女，浙江台州人，讲师，硕士，主要从事疾病预防研究。