1.背景：循环甲状腺激素(TH)水平受到下丘脑垂体-甲状腺(HPT)轴的严格调控。下丘脑促甲状腺激素释放激素(TRH)的分泌导致垂体释放促甲状腺激素(TSH)，促甲状腺激素刺激甲状腺激素的产生和分泌。无论是在下丘脑还是垂体，TH都可以分别对TRH或TSH予以负反馈调节，以抑制自身的分泌。这种对HPT轴和TH血清水平的严格控制还受到多种其他环境或内源性激素信号的影响，例如食物短缺、瘦素水平升高或环境温度低。然而，HPT轴调节在体温控制中重置的反馈机制仍不完全清楚。在这里，我们旨在确定甲状腺机能减退小鼠对不同环境温度的温度调节反应及其潜在的机制。

2.方法:甲状腺功能低下的雌性C57BL/6N小鼠和瘦素缺陷型Ob/Ob小鼠在室温或恒温条件下均能诱导出不同的致热攻击反应。通过代谢室、18F-FDG-PET/MRI、红外热像、代谢谱、组织学、基因表达和Western blot分析生热和代谢效应。

2.1代谢室：使用气候控制的间接量热系统(德国巴德洪堡的TSE系统)测量了临时独居小鼠的氧耗、二氧化碳产生、能量消耗、底物利用(呼吸交换率，RER)和家笼活动。如前所述，使用ANCOVA和以体重为协变量的基于R的CALR软件包进行分析

2.2血清参数的测定：根据制造商的说明书(DRG Instruments GmbH，Germany)，使用商业ELISA试剂盒测定血清TT4和fT3浓度。使用小鼠瘦素ELISA(CrystalChem，Elk Grove Village，USA)测定血清瘦素。低于定量限的值(T4为25 nmol/l，T3为1.4 pg/ml)分别设置为12.5 nmol/l或0.7 pg/ml。

2.3 I型碘甲状腺原氨酸脱碘酶(DIO1)活性：肝脏(约50 mg)均质于0.5ml PED50缓冲液(0.1M磷酸钠，2 mM EDTA pH 7.2，50 mM二硫苏糖醇(DTT))中。根据制造商的说明(荷兰Veenendaal的Bio-Rad实验室)，以牛血清白蛋白(BSA)为标准，用Bio-Rad蛋白分析法测量蛋白质浓度。将1 0e500倍稀释的匀浆在37℃下孵育30min，最后体积为0.15ml，加入0.1 mM的RT3，在PED10(0.1M磷酸钠，2 mM EDTA pH 7.2，10 mM DTT)中加入约1105cpm[3,3050-125I]RT3，在岛津高效液相色谱系统上重复测定DIO1活性，结合Waters SymmetryC18色谱柱(。每组中的一个样本在500 mM PTU存在下孵育，以抑制代表组织空白的D1活性。通过从没有PTU测量的活性中减去在组织空白中测量的活性来计算DIO1活性，并以每毫克蛋白每分钟产生的pmol 3，30T2表示。

2.4定量实时PCR(QPCR)：为了定量基因表达，使用LightCycler System LC480和LightCycler-DNA Master SYBR Green I Kit(罗氏，曼海姆，德国)进行qPCR。以Rplp0为参考基因，用Delta-Delta Ct方法计算基因表达。通过将正常甲状腺对照组的平均值设置为1，然后计算所研究的各组小鼠的每个个体值来计算相对基因表达量。

2.5组织形态学：收集腹股沟和性腺WAT(分别为iWAT和gWAT)和肩胛内BAT(IBAT)，在4℃、4%多聚甲醛(pH7.4)中固定24h，石蜡包埋切片，苏木精-伊红染色。使用Axio观察者显微镜(Carl Zeiss，耶拿，德国)进行显微镜检查。使用ZEN2012软件(德国耶拿的Carl Zeiss)获得图像。

2.6 BAT激活的18F-FDG PET/MRI：小动物PET/磁共振(MR)成像研究使用专用的高分辨率扫描仪(nanoScan, medio医学成像系统，匈牙利)进行。麻醉小鼠(4%诱导，1.8%异氟醚维持，60%/40%氧/空气)腹腔注射14.5?1.3 MBq [18F]-FDG，注射后30 - 60分钟进行列表模式扫描。数据重建如前所述[9]。通过在iBAT、iWAT和肝脏中手动绘制PET/ mr基础兴趣体积(VOIs)来确定[18F]FDG的标准摄取值(suv)。为了排除与甲状腺功能减退状态相关的[18F]-FDG分布可能的非特异性改变，计算SUV比值(SUVR)以使iBAT/iWAT摄取与肝脏摄取正常化。

2.7 棕色脂肪、尾巴和直肠温度的测量：为了测量表面BAT和尾部温度，在研究结束时在光阶段和室温下(VarioCA®hr;Infratec，Dresden，Germany)进行红外热成像。当动物在笼子底部自由移动时，拍摄每只小鼠的三张图像。由于红外图像已经显示野生型小鼠通过尾部散热，尾根温度与之相当，因此我们确定这些小鼠的尾部温度为距尾根2.5厘米，距尾根0.5厘米。

3 结果:在维持室温的甲状腺功能低下小鼠中，高瘦素水平通过棕色脂肪组织生热和白色脂肪组织褐变引起致热效应，从而稳定体温。在常温状态下生活导致瘦素水平的正常化和中央体温调定点的降低，导致棕色脂肪组织、白色脂肪组织和骨骼肌的生热作用减少，体温显著下降。此外，瘦素缺乏的ob/ob小鼠的体温下降表明，除了其生热作用外，瘦素对HPT轴发挥刺激作用，以稳定甲状腺功能减退症小鼠剩余的血清TH水平

4.结论:这项研究发现了一种以前未知的内分泌环路，其中瘦素与HPT轴协同作用，以稳定甲状腺功能减退小鼠的体温。