إشارات هرمون الغدة الدرقية (TH) هي منظم أساسي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي ، وهي ضرورية للتطور الطبيعي ووظيفة الأنسجة المثلى في مرحلة البلوغ1. داخل الأنسجة ، يتم التحكم في عمل TH بدقة بواسطة آلية جزيئية معقدة ، مما يسمح بصيانة الأنسجة الخاصة بمستويات TH المحلية. هذا الاستقلال الذاتي للأنسجة المختلفة من مستويات TH المتداولة له أهمية كبيرة2،3،4.
العديد من المواد الكيميائية لديها القدرة على تعطيل وظائف الغدد الصماء وتوجد في البيئة كملوثات. إنه قلق متزايد من أن هذه الجزيئات يمكن أن تدخل السلسلة الغذائية من خلال مياه الصرف الصحي والإنتاج الزراعي ، مما يؤثر على صحة الماشية والبشر5،6،7.
أحد التحديات الكبيرة في معالجة هذه المشكلة هو العدد الهائل من المركبات المعنية ، بما في ذلك الجزيئات المصرح بها والمحظورة بالفعل ، ولكنها لا تزال موجودة باستمرار. في السنوات الأخيرة ، بذلت جهود كبيرة لتطوير أنظمة اختبار لفحص وتحديد الإمكانات التخريبية لمختلف المواد الكيميائية8،9،10،11. في حين أن هذه الأساليب تتفوق في الفحص عالي الإنتاجية لآلاف المركبات وتحديد التهديدات المحتملة ، فإن التحليل التفصيلي للتأثيرات المحددة في الجسم الحي لهذه الجزيئات ضروري لتحديد مخاطر التعرض البشري. وبالتالي ، من الضروري اتباع نهج متعدد الأوجه عند دراسة وتوصيف المواد الكيميائية المسببة لاضطرابات الغدد الصماء (EDCs).
في سياق تنظيم TH ، يتطلب فهم العواقب الخاصة بالأنسجة للتعرض ل EDC تحديد كمية عمل TH المحلي. على الرغم من تطوير العديد من النماذج في الجسم الحي لهذا الغرض ، إلا أن معظمها يعتمد على العلامات الداخلية كمقياس للإنتاج. على الرغم من كونها فسيولوجية ، إلا أن هذه العلامات تخضع للعديد من الآليات التنظيمية ، المباشرة وغير المباشرة ، مما يجعل تفسيرها أكثر صعوبة. لذلك ، لا يزال توصيف تأثيرات EDC على تنظيم TH على مستوى الأنسجة يمثل تحديا كبيرا12،13.
لمواجهة تحديات قياس إشارات TH الخاصة بالأنسجة ، تم تطوير نموذج الماوس لمؤشر عمل هرمون الغدة الدرقية (THAI) مؤخرا. يسمح هذا النموذج بتقدير كمي محدد للتغيرات في عمل TH المحلي في ظل الظروف الداخلية. تم إدخال جين تحوير لوسيفيراز في جينوم الفأر ، وهو حساس للغاية للتنظيم من خلال الإجراءTH 14. أثبت هذا النموذج فعاليته في الإجابة على أسئلة البحث المختلفة التي تتطلب تحديد التغيرات في الأنسجة المحلية TH التي تشيرإلى 14،15،16،17،18.
إن التعرف على أحد الاستخدامات المحتملة للنموذج التايلاندي هو توصيف التأثيرات الخاصة بالأنسجة ل EDCs على إشارات TH. وقد استخدم النموذج مؤخرا بنجاح لاستقصاء التأثيرات الخاصة بالأنسجة لرباعي البروم ثنائي الفينول ألف وديكلازوريل على إشارات TH15. هنا ، يتم تقديم بروتوكولات خط الأساس لاستخدام تقنيات التصوير في الجسم الحي على النموذج التايلاندي كنظام اختبار لتوصيف EDCs التي تعطل وظيفة TH. تستفيد هذه الطريقة من الطبيعة الحيوية لتفاعل لوسيفيرين-لوسيفيراز. بشكل أساسي ، يحفز إنزيم اللوسيفيراز المعبر عنه وراثيا أكسدة اللوسيفرين المعطى ، مما يولد ضوءا مضيئا يتناسب مع كمية اللوسيفيراز في الأنسجة (الشكل 1). وبالتالي ، فإن الاستجابة البيولوجية المقاسة هي نشاط لوسيفيراز ، والذي تم التحقق من صحته كمقياس مناسب لعمل TH المحلي14. في حين أن نموذج THAI قابل للتطبيق لقياس عمل TH في جميع الأنسجة تقريبا ، يركز التصوير في الجسم الحي بشكل أساسي على عمل TH في الأمعاء الدقيقة (التصوير البطني) والأنسجة الدهنية البنية بين الكتفين (BAT ، التصوير الظهري)14.
من المزايا المهمة لتقنية التصوير في الجسم الحي أنها تلغي الحاجة إلى التضحية بالحيوانات من أجل القياسات. وهذا يسمح للباحثين بتصميم تجارب طولية ومتابعة كدراسات ذاتية التحكم ، مما يقلل من التحيز بين الموضوعات وعدد المستخدمة. هذا الجانب مهم بشكل خاص في توصيف EDC ، وقد تم إثبات قوة الطريقة وتعدد استخداماتها لهذا الغرض سابقا14,15.