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目的：甲状腺位于甲状软骨和2~3气管环两侧，其表面覆盖皮肤及颈阔肌，位置相对表浅。甲状腺是人体最大的内分泌腺，是内分泌系统下丘脑-垂体-甲状腺轴((hypothalamus pituitary thyroid axis，HPT轴)的靶器官，其分泌的甲状腺激素与脊椎动物的发育及内环境稳态密不可分。
内分泌干扰物质是指能够干扰动物、人等在体内与生长发育、内环境相关的天然激素的合成、分泌、释放等过程的外源性物质。内分泌干扰物可引起甲状腺功能异常。
纳米二氧化钛（Nanometer Titanium Dioxide，TiO2NPs）具有抗腐蚀性、高稳定性、光催化性，广泛用于化妆品、药品食品、化学工业等众多领域。纳米二氧化钛作为紫外线过滤物质是防晒霜常见物理成分。大量研究发现二氧化钛作为内环境干扰物，可对生殖发育、神经系统、免疫系统、呼吸系统、多器官功能脏器等产生影响。人体可通过多种方式接触纳米二氧化钛，其中经口、皮肤渗透暴露是常见的方式。经口暴露纳米二氧化钛后可通过胃肠道吸收进入血液循环，沉积在肝、肾、脾、肺等脏器中。本实验，选用经口暴露方式，探究纳米二氧化钛对大鼠甲状腺结构和功能的影响。
方法：1.将16只250g雄性Sprague Dawley（SD）大鼠随机分为实验组及对照组；取40mg TiO2NPs溶于0.5%质量分数（W/V）羟丙基甲基纤维素（HPMC）中，配制为4mg/ml TiO2NPs混悬液。超声30分钟，并在搅拌器不断搅拌情况下进行灌胃操作（现配现用）。实验组以5mg/kgTiO2NPs每日灌胃，对照组给予0.5%W/V HPMC。造模21天取材，留取大鼠血清、甲状腺组织、肝脏组织标本，并称取甲状腺组织重量。2.通过大鼠血清标本使用酶联免疫吸附测定试剂盒（ELISA）检测促甲状腺激素（Thyroid Stlmulating Hormone，TSH）、三碘甲状腺原氨酸（Triiodothyronine，T3）、甲状腺素（Thyroxine，T4）、游离三碘甲状腺原氨酸（Free Triiodothyronine，fT3）、游离甲状腺素（Free Thyroxine，fT4）、甲状腺过氧化物酶抗体（TPO-Ab）激素水平，观察TiO2NPs对大鼠甲状腺功能的影响。3.对大鼠甲状腺组织标本进行组织病理学、透射电镜观察，了解TiO2NPs对甲状腺形态学及超微结构的影响。4.对大鼠肝脏组织标本进行组织病理学观察，了解TiO2NPs对肝脏形态学影响。5.提取两组大鼠甲状腺组织蛋白，通过蛋白印迹实验（Western Blot）分析凋亡相关蛋白Caspase-3，以及钠-碘同向转运体（NIS）的表达水平。6.采用梯度浓度0、15、30及60μg/ml TiO2NPs干预人甲状腺Nthy-ori3-1细胞株48h，检测甲状腺细胞增殖及氧化应激指标，探索TiO2NPs对甲状腺的影响。
结果：1.实验组甲状腺重量较对照组减轻。2.ELISA结果：实验组TSH水平较对照组降低；实验组T3、T4、fT3、fT4、TPO-Ab水平较对照组升高。3.组织病理学分析：甲状腺组织实验组较对照组，大量上皮细胞脱落，巨噬细胞浸润，甲状腺炎表现。肝脏组织实验组与对照组比较正常肝小叶结构消失，肝细胞排列紊乱，点状坏死，可见少许肝细胞脂肪变性和炎性细胞浸润。4.透射电镜结果分析：甲状腺组织标本滤泡上皮细胞细胞膜完整，细胞间隙紧密，实验组较对照组微绒毛数量少，分布稀疏，线粒体损伤较对照组明显。5.甲状腺组织蛋白Western Blot结果分析：实验组较对照组Caspase-3的表达水平增加，NIS表达水平降低。6.氧化应激水平：TiO2NPs以剂量依赖性的方式抑制Nthy-ori3-1细胞株增殖、引起细胞内活性氧的产生增加、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）活性降低及丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量升高。
结论：1.TiO2NPs经口暴露可引起SD大鼠甲状腺激素水平紊乱，TPO-Ab升高，呈甲状腺炎表现。2.TiO2NPs可引起甲状腺滤泡上皮细胞线粒体损伤。3.TiO2NPs能抑制甲状腺细胞生长，诱导甲状腺细胞凋亡。4.TiO2NPs可能通过氧化应激作用对甲状腺产生毒性影响。5.TiO2NPs经口暴露可引起SD大鼠肝脏损伤。
内分泌干扰物质是指能够干扰动物、人等在体内与生长发育、内环境相关的天然激素的合成、分泌、释放等过程的外源性物质。内分泌干扰物可引起甲状腺功能异常。
纳米二氧化钛（Nanometer Titanium Dioxide，TiO2NPs）具有抗腐蚀性、高稳定性、光催化性，广泛用于化妆品、药品食品、化学工业等众多领域。纳米二氧化钛作为紫外线过滤物质是防晒霜常见物理成分。大量研究发现二氧化钛作为内环境干扰物，可对生殖发育、神经系统、免疫系统、呼吸系统、多器官功能脏器等产生影响。人体可通过多种方式接触纳米二氧化钛，其中经口、皮肤渗透暴露是常见的方式。经口暴露纳米二氧化钛后可通过胃肠道吸收进入血液循环，沉积在肝、肾、脾、肺等脏器中。本实验，选用经口暴露方式，探究纳米二氧化钛对大鼠甲状腺结构和功能的影响。
方法：1.将16只250g雄性Sprague Dawley（SD）大鼠随机分为实验组及对照组；取40mg TiO2NPs溶于0.5%质量分数（W/V）羟丙基甲基纤维素（HPMC）中，配制为4mg/ml TiO2NPs混悬液。超声30分钟，并在搅拌器不断搅拌情况下进行灌胃操作（现配现用）。实验组以5mg/kgTiO2NPs每日灌胃，对照组给予0.5%W/V HPMC。造模21天取材，留取大鼠血清、甲状腺组织、肝脏组织标本，并称取甲状腺组织重量。2.通过大鼠血清标本使用酶联免疫吸附测定试剂盒（ELISA）检测促甲状腺激素（Thyroid Stlmulating Hormone，TSH）、三碘甲状腺原氨酸（Triiodothyronine，T3）、甲状腺素（Thyroxine，T4）、游离三碘甲状腺原氨酸（Free Triiodothyronine，fT3）、游离甲状腺素（Free Thyroxine，fT4）、甲状腺过氧化物酶抗体（TPO-Ab）激素水平，观察TiO2NPs对大鼠甲状腺功能的影响。3.对大鼠甲状腺组织标本进行组织病理学、透射电镜观察，了解TiO2NPs对甲状腺形态学及超微结构的影响。4.对大鼠肝脏组织标本进行组织病理学观察，了解TiO2NPs对肝脏形态学影响。5.提取两组大鼠甲状腺组织蛋白，通过蛋白印迹实验（Western Blot）分析凋亡相关蛋白Caspase-3，以及钠-碘同向转运体（NIS）的表达水平。6.采用梯度浓度0、15、30及60μg/ml TiO2NPs干预人甲状腺Nthy-ori3-1细胞株48h，检测甲状腺细胞增殖及氧化应激指标，探索TiO2NPs对甲状腺的影响。
结果：1.实验组甲状腺重量较对照组减轻。2.ELISA结果：实验组TSH水平较对照组降低；实验组T3、T4、fT3、fT4、TPO-Ab水平较对照组升高。3.组织病理学分析：甲状腺组织实验组较对照组，大量上皮细胞脱落，巨噬细胞浸润，甲状腺炎表现。肝脏组织实验组与对照组比较正常肝小叶结构消失，肝细胞排列紊乱，点状坏死，可见少许肝细胞脂肪变性和炎性细胞浸润。4.透射电镜结果分析：甲状腺组织标本滤泡上皮细胞细胞膜完整，细胞间隙紧密，实验组较对照组微绒毛数量少，分布稀疏，线粒体损伤较对照组明显。5.甲状腺组织蛋白Western Blot结果分析：实验组较对照组Caspase-3的表达水平增加，NIS表达水平降低。6.氧化应激水平：TiO2NPs以剂量依赖性的方式抑制Nthy-ori3-1细胞株增殖、引起细胞内活性氧的产生增加、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）活性降低及丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量升高。
结论：1.TiO2NPs经口暴露可引起SD大鼠甲状腺激素水平紊乱，TPO-Ab升高，呈甲状腺炎表现。2.TiO2NPs可引起甲状腺滤泡上皮细胞线粒体损伤。3.TiO2NPs能抑制甲状腺细胞生长，诱导甲状腺细胞凋亡。4.TiO2NPs可能通过氧化应激作用对甲状腺产生毒性影响。5.TiO2NPs经口暴露可引起SD大鼠肝脏损伤。