高碘对小鼠胚胎和子代的影响
作者：李英华 朱惠民 董少霞 刘福英 刘勖 张建军
单位：李英华 朱惠民 董少霞 张建军(河北医科大学 公共卫生学院，河北 石家庄 050017)； 刘福英(湖北医科大学 实验动物学部，河北 石家庄 050017)； 刘勖(河北医科大学 统计教研室，河北 石家庄 050017)
关键词：高碘；受孕率；胚胎；脑
中国地方病学杂志000304
[摘要] 目的 观察高碘对小鼠胚胎和仔鼠生长发育的影响。方法 实验分为适碘组和高碘组，分别饮含碘50、300μg/L的去离子水。喂至3月龄，雌雄同笼，观察雌鼠、胎鼠和仔鼠的情况。结果 适碘组雌鼠受孕率为96.67%，高碘组受孕率为82.33%。适碘组吸收胎率为1.80%，死胎率为0.90%；高碘组吸收胎率和死胎率均为3.94%，畸胎率为0.79%，均高于适碘组。适碘组仔鼠存活率为91.13%，高碘组为82.38%，高碘组存活率低于适碘组。高碘组断崖反射时间延长。随着时间延长，高碘组仔鼠体重显著落后于适碘组。高碘组15日龄和30日龄大脑和海马绝对重量及相对重量低于适碘组，但尚无统计学意义。结论 高碘对小鼠受孕、胚胎和仔鼠生长发育有一定毒性作用。
, 百拇医药
[中图分类号] O613.44;Q954.4 [文献标识码] A
[文章编号]1000-4955(2000)03-0169-03
Effects of high iodine on embryo and filial generation in mice
LI Ying-hua,ZHU Hui-min,DONG Shao-xia,et al
(Department of Environment Hygiene.He Bei Medical University,Shi Jia Zhuang 050017,China)
[Abstract] Objective Observe the effect of high iodine on embryo and filial generation in mice.Methods The mouse were divided into two groups.One group drank 50μg/L iodine ion water,the other drank 3000μg/L iodine ion water.At the third month,the mouse mated.The female mouse and embryo and filial generation were observed.Results The conception rate was 96.67% in middle iodine group and 82.33% in high iodine group.The absorptive fetus rate was 1.80% and fetus death rate was 0.90% in middle iodine group and 3.93% in high iodine group.The teratism rate in high iodine was 0.79%.The survive rate was 91.13% in middle iodine group and 82.38% in high iodine group.The time of cliff-climbing reflection was longer in high iodine group than that in middle iodine group.As time went on the weght in high iodine group was lighter than that in middle iodine group.Conclusions High iodine was harmful to conception,embryo and filial generation.
, 百拇医药
[Key words] High iodine;Conception rate;embryo;Brain
流行病学调查表明，长期缺碘可使育龄妇女受孕率降低，流产、死胎和畸胎率增加，子代脑发育落后，智力低下。高碘是否也和低碘一样，影响胚胎和仔鼠的生长发育，目前尚无定论。本实验就高碘对小鼠胚胎和子代生长发育的影响进行了观察，现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物和饲养方法 KM小鼠110只，雌雄比例60∶50，体重12～13g，二级动物，有本校实验动物学部提供。将小鼠随机分为适碘组和高碘组，分别饮含碘50、3 000μg/L的去离子水，饲正常普通饲料。喂至3月龄，雌雄同笼，观察雌鼠受孕情况和胎鼠、仔鼠生长发育情况。
1.2 观察指标
, 百拇医药 1.2.1 小鼠甲状腺重量的测定：亲代小鼠喂至90日龄，每组取雄鼠10只，处死，分离甲状腺，用分析天平称重并计算甲状腺的相对重量。
1.2.2 小鼠血清 T3、T4和rT3的测定：亲代小鼠球后静脉丛取血，分离血清，用FJ-2008型γ自动免疫计数器测定T3、T4和rT3。试剂盒有中国原子能科学研究院同位素研究所提供。
1.2.3 小鼠受孕率和胚胎观察：观察雌鼠受孕情况，以每天早晨查出阴栓为准；每组随机取孕鼠8只，于孕18日龄处死，剖腹取仔。观察吸收胎、死胎和畸胎情况，测量活胎身长、尾长，称窝体重和窝胎盘重，计算窝平均体重和窝平均胎盘重。
1.2.4 仔鼠生长发育指标：观察仔鼠耳廓分离、长毛、睁眼、翻正反射和断崖反射时间。计算4天存活率。每周称取仔鼠体重。仔鼠15日龄、30日龄大脑和海马重量的测定。
, 百拇医药
1.3 数据处理 计量资料，如方差齐，用t检验；如方差不齐，用秩和检验。计数资料，用χ2检验。
2 结果
2.1 亲代小鼠甲状腺重量 适碘组与高碘组亲代小鼠各10只，测定其甲状腺的绝对重量分别为(3.45±0.98)mg、(7.01±1.39)mg,两组相比差异有显著意义(P<0.05)。适碘组与高碘组亲代小鼠甲状腺相对重量(每100g体重)分别为(9.32±1.52)mg、(17.76±2.74)mg，两组相比差异有显著意义(P<0.01)。
2.2 亲代小鼠血清学改变 见表1。
表1 亲代小鼠血清甲状腺激素改变(
±s) 组别
, 百拇医药 n
T3(nmol/L)
T4(nmol/L)
rT3(nmol/L)
适碘组
高碘组
10
10
1.33±0.16
1.20±0.18
59.89±10.78
87.36±12.1**
, 百拇医药
0.70±0.11
1.02±0.27*
注：*P<0.05；**P<0.01(高碘组与适碘组相比)；下各表相同
2.3 雌鼠受孕率 两组雌鼠受孕观察结果为：适碘组30只鼠仅有1只未受孕,受孕率为96.67%；而高碘组30只鼠有5只未受孕,受孕率为82.33%。
2.4 小鼠胚胎发育情况比较 适碘组与高碘组随机各取8只孕鼠，于孕18日龄观察，其结果：适碘组活胎数108只，吸收胎数2只，死胎1只，无畸胎；高碘组活胎数116只，吸收胎数5只，死胎5只，畸胎1只。胚胎发育情况，见表2。
2.5 仔鼠生长发育情况 适碘组孕鼠(21只)共产仔鼠223只；高碘组(17只)共产仔鼠193只。两组仔鼠生长发育的指标观察结果，见表3，表4，表5。
, 百拇医药
表2 小鼠胚胎发育观察结果(±s) 组别
孕鼠数
活胎
窝平均
n
身长(cm)
尾长(cm)
体重(g)
胎盘重(g)
适碘组
高碘组
, 百拇医药 8
8
108
116
2.50±0.14
2.56±0.12*
1.28±0.12
1.27±0.11
18.25±2.11
19.42±2.25*
1.08±0.21
1.19±0.23
, 百拇医药
表3 仔鼠出生时一般状况比较(±s) 组别
窝平均体重
(g)
仔鼠
体重(g)
身长(cm)
尾长(cm)
适碘组
高碘组
19.59±2.49
22.16±4.74*
, http://www.100md.com
1.84±0.14
1.93±0.28*
2.52±0.11
2.57±0.21*
1.37±0.08
1.36±0.10
表4 仔鼠生长发育情况 组别
耳廓
(d)
长毛
(d)
睁眼
, 百拇医药
(d)
翻正反
射(d)
断崖反
射(d)
存活率
(%)
适碘组
高碘组
3～4
3～4
6～7
6～7
, 百拇医药
12～14
13～15
3～5
4～5
5～8
7～10*
91.13
82.38
2.6 不同日龄仔鼠大脑和海马重量的改变 适碘组与高碘组各随机选取10只仔鼠，分别在仔鼠的15、30日龄时观察大脑及海马的重量，见表6。表5 仔鼠出生不同时间体重变化比较(±s) 时间(d)
, 百拇医药
适碘组体重(g)
高碘组体重(g)
0
10
21
35
42
60
1.84±0.14
5.73±0.10
13.63±0.50
17.46±1.98
23.41±2.47
, http://www.100md.com
29.32±3.10
1.92±0.28*
5.88±0.96*
12.72±0.59*
16.31±1.91*
20.44±2.57*
27.56±3.71*
表6 15日龄和30日龄仔鼠大脑及海马重量的改变(±s) 组别
, 百拇医药
日龄
体重(g)
仔鼠大脑
仔鼠海马
绝对重量(mg)
相对重量(mg)
绝对重量(mg)
相对重量(mg)
适碘组
高碘组
适碘组
高碘组
15
, 百拇医药
15
30
30
9.29±0.49
9.31±0.58
15.12±1.12
14.86±1.01
279.94±13.16
275.13±12.41
292.15±9.48
285.14±9.50
30.18±1.70
, http://www.100md.com
29.60±1.28
19.23±1.97
19.12±2.01
31.71±3.40
30.12±2.61
33.09±3.1
31.45±2.28
3.41±0.34
3.23±0.27
2.18±0.21
2.12±0.28
, 百拇医药 注：相对重量为仔鼠每g体重的大脑及海马重量(mg)
3 讨论
3.1 高碘甲状腺肿动物模型的复制 高碘组小鼠90日龄甲状腺绝对重量和相对重量均较适碘组显著增大。血清T4、rT3增高，T3变化不明显。表明高碘甲状腺肿动物模型复制成功。
3.2 高碘对受孕率的影响 关于高碘对受孕率的影响，目前报道较少。本研究结果显示，高碘组雌鼠受孕率低于适碘组，但尚无统计学差异。详细的作用机理尚不清楚。
3.3 高碘对胚胎的影响 本实验也观察到高碘组吸收胎数、死胎数和畸胎数高于适碘组，但尚无统计学差异。高碘组活胎的身长和体重均较适碘组大。这可能与高碘引起的高甲状腺素状态有关。母体内的甲状腺素可通过胎盘传给胎鼠，而甲状腺素可刺激骨化中心的发育，促进软骨骨化，长骨生长，从而使胎鼠身长和体重增加。
, 百拇医药
3.4 高碘对仔鼠生长发育的影响 高碘组仔鼠出生时窝平均体重，仔鼠平均体重和平均身长均大于适碘组，与胎鼠观察结果相同。但随着饮高碘水时间的延长，高碘组仔鼠体重增长速度明显落后于适碘组。高碘组断崖反射时间延长，4天存活率降低。高碘组仔鼠大脑和海马相对重量和绝对重量均低于适碘组，但尚无统计学意义，提示高碘对仔鼠生长发育有损害作用。高碘可使仔鼠大脑重量减轻，脑蛋白质含量、RNA含量降低、蛋白质/DNA比值和RNA/DNA比值降低。高碘还可使鸡小脑脑沟变浅，小叶变矮，蒲氏细胞总数减少，小脑蚓部矢状切面面积，皮质外颗粒层和分子层面积均减少。因此，高碘组断崖反射时间延长，存活率降低可能与神经系统受损，神经系统对机体调节能力差有关。
高碘组体重落后的原因可能与以下机制有关。①高碘高T4可使中枢神经系统内谷氨酸、组氨酸和5-羟色胺含量明显升高，γ-氨基丁酸含量明显下降[1，2]。前者对中枢神经有兴奋作用，后者对中枢神经有抑制作用，改变的结果是兴奋中枢神经，诱发甲亢。甲亢可使动物体重降低。②高碘高T4可抑制垂体前叶生长激素的分泌，使生长激素细胞数量减少，体积密度和面积密度减少。生长激素细胞内粗面内质网扩张，线粒体肿胀，核小体减少[3]。以上结果提示：生长激素细胞功能低下。生长激素分泌减少，影响机体生长发育，从而使体重降低。③中枢神经系统的损伤也会影响机体的生长发育。胚胎期和出生时，高碘组体重高于适碘组，可能与高碘高T4作用时间长短有关，时间短，显示多为正面效应；时间长，便显示出高碘高T4的毒副作用。
, http://www.100md.com
[基金来源]河北省自然科学基金资助项目(398285)
[作者简介]李英华(1971-)，女，助教，硕士
[参考文献]
[1] Upadhyaya 1,Argrwal Jk.Effect of L-thyroixine and carbimaole on brain biogenic amines and amino acids in rats[J].Endocr-Res,1993,1(2-3):87.
[2] 洪天配.中枢5-羟色胺与甲状腺功能[J].生理科学进展，1991,23(3):267.
[3] 崔世英，杨 晶，王翠华，等.高甲状腺素状态对大鼠生长激素细胞超微结构的影响[J].中国地方病防治杂志，1993,8(3):139.
[收稿日期]1999-07-09
[修订日期]1999-11-15, 百拇医药
单位：李英华 朱惠民 董少霞 张建军(河北医科大学 公共卫生学院，河北 石家庄 050017)； 刘福英(湖北医科大学 实验动物学部，河北 石家庄 050017)； 刘勖(河北医科大学 统计教研室，河北 石家庄 050017)
关键词：高碘；受孕率；胚胎；脑
中国地方病学杂志000304
[摘要] 目的 观察高碘对小鼠胚胎和仔鼠生长发育的影响。方法 实验分为适碘组和高碘组，分别饮含碘50、300μg/L的去离子水。喂至3月龄，雌雄同笼，观察雌鼠、胎鼠和仔鼠的情况。结果 适碘组雌鼠受孕率为96.67%，高碘组受孕率为82.33%。适碘组吸收胎率为1.80%，死胎率为0.90%；高碘组吸收胎率和死胎率均为3.94%，畸胎率为0.79%，均高于适碘组。适碘组仔鼠存活率为91.13%，高碘组为82.38%，高碘组存活率低于适碘组。高碘组断崖反射时间延长。随着时间延长，高碘组仔鼠体重显著落后于适碘组。高碘组15日龄和30日龄大脑和海马绝对重量及相对重量低于适碘组，但尚无统计学意义。结论 高碘对小鼠受孕、胚胎和仔鼠生长发育有一定毒性作用。
, 百拇医药
[中图分类号] O613.44;Q954.4 [文献标识码] A
[文章编号]1000-4955(2000)03-0169-03
Effects of high iodine on embryo and filial generation in mice
LI Ying-hua,ZHU Hui-min,DONG Shao-xia,et al
(Department of Environment Hygiene.He Bei Medical University,Shi Jia Zhuang 050017,China)
[Abstract] Objective Observe the effect of high iodine on embryo and filial generation in mice.Methods The mouse were divided into two groups.One group drank 50μg/L iodine ion water,the other drank 3000μg/L iodine ion water.At the third month,the mouse mated.The female mouse and embryo and filial generation were observed.Results The conception rate was 96.67% in middle iodine group and 82.33% in high iodine group.The absorptive fetus rate was 1.80% and fetus death rate was 0.90% in middle iodine group and 3.93% in high iodine group.The teratism rate in high iodine was 0.79%.The survive rate was 91.13% in middle iodine group and 82.38% in high iodine group.The time of cliff-climbing reflection was longer in high iodine group than that in middle iodine group.As time went on the weght in high iodine group was lighter than that in middle iodine group.Conclusions High iodine was harmful to conception,embryo and filial generation.
, 百拇医药
[Key words] High iodine;Conception rate;embryo;Brain
流行病学调查表明，长期缺碘可使育龄妇女受孕率降低，流产、死胎和畸胎率增加，子代脑发育落后，智力低下。高碘是否也和低碘一样，影响胚胎和仔鼠的生长发育，目前尚无定论。本实验就高碘对小鼠胚胎和子代生长发育的影响进行了观察，现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物和饲养方法 KM小鼠110只，雌雄比例60∶50，体重12～13g，二级动物，有本校实验动物学部提供。将小鼠随机分为适碘组和高碘组，分别饮含碘50、3 000μg/L的去离子水，饲正常普通饲料。喂至3月龄，雌雄同笼，观察雌鼠受孕情况和胎鼠、仔鼠生长发育情况。
1.2 观察指标
, 百拇医药 1.2.1 小鼠甲状腺重量的测定：亲代小鼠喂至90日龄，每组取雄鼠10只，处死，分离甲状腺，用分析天平称重并计算甲状腺的相对重量。
1.2.2 小鼠血清 T3、T4和rT3的测定：亲代小鼠球后静脉丛取血，分离血清，用FJ-2008型γ自动免疫计数器测定T3、T4和rT3。试剂盒有中国原子能科学研究院同位素研究所提供。
1.2.3 小鼠受孕率和胚胎观察：观察雌鼠受孕情况，以每天早晨查出阴栓为准；每组随机取孕鼠8只，于孕18日龄处死，剖腹取仔。观察吸收胎、死胎和畸胎情况，测量活胎身长、尾长，称窝体重和窝胎盘重，计算窝平均体重和窝平均胎盘重。
1.2.4 仔鼠生长发育指标：观察仔鼠耳廓分离、长毛、睁眼、翻正反射和断崖反射时间。计算4天存活率。每周称取仔鼠体重。仔鼠15日龄、30日龄大脑和海马重量的测定。
, 百拇医药
1.3 数据处理 计量资料，如方差齐，用t检验；如方差不齐，用秩和检验。计数资料，用χ2检验。
2 结果
2.1 亲代小鼠甲状腺重量 适碘组与高碘组亲代小鼠各10只，测定其甲状腺的绝对重量分别为(3.45±0.98)mg、(7.01±1.39)mg,两组相比差异有显著意义(P<0.05)。适碘组与高碘组亲代小鼠甲状腺相对重量(每100g体重)分别为(9.32±1.52)mg、(17.76±2.74)mg，两组相比差异有显著意义(P<0.01)。
2.2 亲代小鼠血清学改变 见表1。
表1 亲代小鼠血清甲状腺激素改变(
±s) 组别, 百拇医药 n
T3(nmol/L)
T4(nmol/L)
rT3(nmol/L)
适碘组
高碘组
10
10
1.33±0.16
1.20±0.18
59.89±10.78
87.36±12.1**
, 百拇医药
0.70±0.11
1.02±0.27*
注：*P<0.05；**P<0.01(高碘组与适碘组相比)；下各表相同
2.3 雌鼠受孕率 两组雌鼠受孕观察结果为：适碘组30只鼠仅有1只未受孕,受孕率为96.67%；而高碘组30只鼠有5只未受孕,受孕率为82.33%。
2.4 小鼠胚胎发育情况比较 适碘组与高碘组随机各取8只孕鼠，于孕18日龄观察，其结果：适碘组活胎数108只，吸收胎数2只，死胎1只，无畸胎；高碘组活胎数116只，吸收胎数5只，死胎5只，畸胎1只。胚胎发育情况，见表2。
2.5 仔鼠生长发育情况 适碘组孕鼠(21只)共产仔鼠223只；高碘组(17只)共产仔鼠193只。两组仔鼠生长发育的指标观察结果，见表3，表4，表5。
, 百拇医药
表2 小鼠胚胎发育观察结果(
±s) 组别孕鼠数
活胎
窝平均
n
身长(cm)
尾长(cm)
体重(g)
胎盘重(g)
适碘组
高碘组
, 百拇医药 8
8
108
116
2.50±0.14
2.56±0.12*
1.28±0.12
1.27±0.11
18.25±2.11
19.42±2.25*
1.08±0.21
1.19±0.23
, 百拇医药
表3 仔鼠出生时一般状况比较(
±s) 组别窝平均体重
(g)
仔鼠
体重(g)
身长(cm)
尾长(cm)
适碘组
高碘组
19.59±2.49
22.16±4.74*
, http://www.100md.com
1.84±0.14
1.93±0.28*
2.52±0.11
2.57±0.21*
1.37±0.08
1.36±0.10
表4 仔鼠生长发育情况 组别
耳廓
(d)
长毛
(d)
睁眼
, 百拇医药
(d)
翻正反
射(d)
断崖反
射(d)
存活率
(%)
适碘组
高碘组
3～4
3～4
6～7
6～7
, 百拇医药
12～14
13～15
3～5
4～5
5～8
7～10*
91.13
82.38
2.6 不同日龄仔鼠大脑和海马重量的改变 适碘组与高碘组各随机选取10只仔鼠，分别在仔鼠的15、30日龄时观察大脑及海马的重量，见表6。表5 仔鼠出生不同时间体重变化比较(
±s) 时间(d), 百拇医药
适碘组体重(g)
高碘组体重(g)
0
10
21
35
42
60
1.84±0.14
5.73±0.10
13.63±0.50
17.46±1.98
23.41±2.47
, http://www.100md.com
29.32±3.10
1.92±0.28*
5.88±0.96*
12.72±0.59*
16.31±1.91*
20.44±2.57*
27.56±3.71*
表6 15日龄和30日龄仔鼠大脑及海马重量的改变(
±s) 组别, 百拇医药
日龄
体重(g)
仔鼠大脑
仔鼠海马
绝对重量(mg)
相对重量(mg)
绝对重量(mg)
相对重量(mg)
适碘组
高碘组
适碘组
高碘组
15
, 百拇医药
15
30
30
9.29±0.49
9.31±0.58
15.12±1.12
14.86±1.01
279.94±13.16
275.13±12.41
292.15±9.48
285.14±9.50
30.18±1.70
, http://www.100md.com
29.60±1.28
19.23±1.97
19.12±2.01
31.71±3.40
30.12±2.61
33.09±3.1
31.45±2.28
3.41±0.34
3.23±0.27
2.18±0.21
2.12±0.28
, 百拇医药 注：相对重量为仔鼠每g体重的大脑及海马重量(mg)
3 讨论
3.1 高碘甲状腺肿动物模型的复制 高碘组小鼠90日龄甲状腺绝对重量和相对重量均较适碘组显著增大。血清T4、rT3增高，T3变化不明显。表明高碘甲状腺肿动物模型复制成功。
3.2 高碘对受孕率的影响 关于高碘对受孕率的影响，目前报道较少。本研究结果显示，高碘组雌鼠受孕率低于适碘组，但尚无统计学差异。详细的作用机理尚不清楚。
3.3 高碘对胚胎的影响 本实验也观察到高碘组吸收胎数、死胎数和畸胎数高于适碘组，但尚无统计学差异。高碘组活胎的身长和体重均较适碘组大。这可能与高碘引起的高甲状腺素状态有关。母体内的甲状腺素可通过胎盘传给胎鼠，而甲状腺素可刺激骨化中心的发育，促进软骨骨化，长骨生长，从而使胎鼠身长和体重增加。
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3.4 高碘对仔鼠生长发育的影响 高碘组仔鼠出生时窝平均体重，仔鼠平均体重和平均身长均大于适碘组，与胎鼠观察结果相同。但随着饮高碘水时间的延长，高碘组仔鼠体重增长速度明显落后于适碘组。高碘组断崖反射时间延长，4天存活率降低。高碘组仔鼠大脑和海马相对重量和绝对重量均低于适碘组，但尚无统计学意义，提示高碘对仔鼠生长发育有损害作用。高碘可使仔鼠大脑重量减轻，脑蛋白质含量、RNA含量降低、蛋白质/DNA比值和RNA/DNA比值降低。高碘还可使鸡小脑脑沟变浅，小叶变矮，蒲氏细胞总数减少，小脑蚓部矢状切面面积，皮质外颗粒层和分子层面积均减少。因此，高碘组断崖反射时间延长，存活率降低可能与神经系统受损，神经系统对机体调节能力差有关。
高碘组体重落后的原因可能与以下机制有关。①高碘高T4可使中枢神经系统内谷氨酸、组氨酸和5-羟色胺含量明显升高，γ-氨基丁酸含量明显下降[1，2]。前者对中枢神经有兴奋作用，后者对中枢神经有抑制作用，改变的结果是兴奋中枢神经，诱发甲亢。甲亢可使动物体重降低。②高碘高T4可抑制垂体前叶生长激素的分泌，使生长激素细胞数量减少，体积密度和面积密度减少。生长激素细胞内粗面内质网扩张，线粒体肿胀，核小体减少[3]。以上结果提示：生长激素细胞功能低下。生长激素分泌减少，影响机体生长发育，从而使体重降低。③中枢神经系统的损伤也会影响机体的生长发育。胚胎期和出生时，高碘组体重高于适碘组，可能与高碘高T4作用时间长短有关，时间短，显示多为正面效应；时间长，便显示出高碘高T4的毒副作用。
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[基金来源]河北省自然科学基金资助项目(398285)
[作者简介]李英华(1971-)，女，助教，硕士
[参考文献]
[1] Upadhyaya 1,Argrwal Jk.Effect of L-thyroixine and carbimaole on brain biogenic amines and amino acids in rats[J].Endocr-Res,1993,1(2-3):87.
[2] 洪天配.中枢5-羟色胺与甲状腺功能[J].生理科学进展，1991,23(3):267.
[3] 崔世英，杨 晶，王翠华，等.高甲状腺素状态对大鼠生长激素细胞超微结构的影响[J].中国地方病防治杂志，1993,8(3):139.
[收稿日期]1999-07-09
[修订日期]1999-11-15, 百拇医药