通过甲状腺激素作用指示剂小鼠体内表征内分泌干扰化学效应

摘要

甲状腺激素作用指示剂小鼠模型的开发是为了利用其内源性调节机制对局部甲状腺激素作用进行组织特异性定量。最近，已经表明该模型适用于通过 体外 和 体内 方法表征与甲状腺激素经济相互作用的内分泌干扰化学物质。

摘要

甲状腺激素（TH）在细胞代谢和组织功能中起着至关重要的作用。TH 经济容易受到内分泌干扰化学物质 （EDC） 的影响，这些化学物质会干扰激素的产生或作用。许多环境污染物是EDC，对人类健康和农业生产都构成新威胁。这导致对适当的测试系统的需求增加，以检查潜在 EDC 的影响。然而，目前的方法面临挑战。大多数测试系统使用由多个通常复杂的调节过程调节的内源性标记物，因此难以区分直接和间接影响。此外， 体外 测试系统缺乏哺乳动物EDC代谢和药代动力学的生理复杂性。此外，暴露于环境EDC通常涉及多种化合物的混合物，包括 体内 产生的代谢物，因此相互作用的可能性不容忽视。这种复杂性使得EDC表征变得困难。甲状腺激素作用指示剂 （THAI） 小鼠是一种转基因模型，携带 TH 反应性荧光素酶报告基因系统，能够评估组织特异性 TH 作用。人们可以通过定量组织样品中荧光素酶报告基因的表达来评估化学物质对局部 TH 作用的组织特异性影响。此外，通过 体内 成像，THAI小鼠模型可以纵向研究潜在EDC对活体动物的影响。这种方法为测试长期暴露、复杂的治疗结构或戒断提供了一个强大的工具，因为它可以评估同一动物的局部 TH 作用随时间的变化。本报告描述了对THAI小鼠进行 体内 成像测量的过程。这里讨论的方案侧重于开发和成像甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退小鼠，这些小鼠可以作为对照。研究人员可以调整或扩展所提出的治疗方法以满足他们的特定需求，为进一步研究提供基础方法。

引言

甲状腺激素 （TH） 信号转导是细胞代谢的基本调节因子，对成年期的正常发育和最佳组织功能至关重要¹。在组织内，TH的作用由复杂的分子机制精细控制，允许组织特异性维持局部TH水平。不同组织与循环TH水平的这种自主性非常重要^2,3,4。

许多化学物质有可能破坏内分泌功能，并在环境中作为污染物存在。人们越来越担心这些分子可以通过废水和农业生产进入食物链，从而影响牲畜和人类的健康^5,6,7。

解决这一问题的重大挑战之一是涉及的化合物数量之多，包括已授权和已被禁止但仍持续存在的分子。近年来，在开发用于筛选和识别各种化学品的破坏性潜力^的测试系统方面做出了大量努力8,9,10,11。

研究方案

本方案已由实验医学研究所动物福利委员会审查和批准（PE/EA/1490-7/2017、PE/EA/106-2/2021）。所呈现的数据来自FVB / Ant背景^14,3个月大的雄性THAI小鼠（n = 3-6 /组）。FVB/蚂蚁背景 泰国动物的皮肤上往往有高度色素沉着的斑点，这可能会扭曲测量值。因此，在去除毛皮后，在成像区域的皮肤上寻找色素沉着斑点。动物不需要特殊的住房条件，除非实验特别要求（例如，特殊的饮食）。

1.甲状腺功能亢进治疗

注意：此处提供了诱导小鼠甲状腺功能亢进症的一般方案。ATA 指南¹⁹ 详细介绍了这些方法的背景，并提到了替代方案。

1. 将T3（3,5,3'-三碘甲状腺原氨酸，参见 材料表）溶解在40mM NaOH中，以生成浓度在5-10mg / mL之间的储备溶液。
2. 用生理盐水稀释储备溶液至终浓度为0.1μg/μL。
3. 将稀释的T3溶液腹膜内（ip）注射到清醒的动物中，体积为每克体重（bwg）10μL。24小时后，动物将被视为甲状腺功能亢进。
   注意：T3 治疗可以被任何其他类型的治疗代替。该治疗不影响 体内 成像的方案。

2.甲状腺....

讨论

内分泌干扰化学物质（EDC）对人类健康构成的威胁已得到充分认识;然而，EDCs的研究面临着巨大的挑战。这些挑战在一定程度上是内分泌系统复杂性的结果。已发现许多 EDC 可同时破坏多个内分泌系统²²。此外，在甲状腺激素 （TH） 经济的背景下，由于组织在调节 TH 作用方面的差异，存在额外的复杂性。这种复杂性为通过表征各种组织中的 TH 作用来扩展 TH 信号传导的评估提供了.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
3,5,3'-triiodothyronine (T3)	Merck	T2877
Animals, mice			THAI mouse
Eye protection gel	Oculotect		1000 IU/g
Falcon tube	Thermo Fisher Scientific		50 mL volume
Iodine-free chow diet	Research Diets	custom
IVIS Lumina II in vivo imaging system	Perkin Elmer	-
Ketamine	Vetcentre	E1857
Living Image software 4.5	Perkin Elmer	-	provided with the instrument
Measuring cylinder			250 mL
methimazole	Merck	M8506
Microfuge tubes	Eppendorf		For diluting treatment materials
NaClO4	Merck	71852
Na-luciferin, substrate	Goldbio	103404-75-7
NaOH	Merck	101052833
Phoshphate buffer saline	Chem Cruz	sc-362302
Pipette	Gilson		For diluting treatment materials
Pipette tips	Axygen		For diluting treatment materials
Shaving cream/epilator/shaver			Personal preference
Syringe	B Braun		1 mL volume
Syringe needle	B Braun		0.3 x 12 mm
Xylazine	Vetcentre	E1852