冷热应激对小鼠应激激素含量的影响

    王喜伟　金志民

    摘要：为研究冷热应激对神经内分泌系统的影响，试验随机选用30只雌性ICR小鼠，构建慢性冷热应激模型，采用酶联免疫吸附法测定血清中的皮质酮、肾上腺素及生长激素含量，并测量应激前后小鼠体重。结果显示，与对照组相比，冷热应激组小鼠体重显著降低（P<0.05）；冷热应激组小鼠皮质酮与肾上腺素含量极显著升高（P0.05）。冷热应激组小鼠血清中生长激素（GH）浓度极显著降低（P<0.01），且冷应激组GH浓度极显著低于热应激组（P<0.01）。结果说明，冷热应激激活机体下丘脑—垂体—肾上腺皮质系统和交感神经—肾上腺髓质系统，致使其分泌更多的皮质酮与肾上腺素来调节并完成对应激的适应，较好地维持内环境的相对稳定，且冷热应激可抑制生长激素的分泌，影响小鼠的生长发育。

    关键词：热应激；冷应激；应激激素；小鼠

    中图分类号：S852.2 文献标识码：A 文章编号：1007-273X（2019）04-0008-02

    冷热应激是指机体受到寒冷或炎热刺激所产生的非特异性应答反应，会给动物带来许多不良影响，尤其是冷刺激会导致机体产生过量的自由基，破坏抗氧化系统的平衡，使机体产生不同程度的损伤[1]。在受到冷热刺激时，机体会出现一系列的神经内分泌变化，从而使血液中多种激素水平显著改变，来维持体温和内环境的稳定，当刺激超过机体调节能力时，就会引起动物的死亡。本研究通过测定冷热应激小鼠血清中应激激素的含量，探讨冷热应激对神经内分泌系统的影响。

    1 材料与方法

    1.1 试验动物与分组

    6周龄雌性ICR小鼠30只，体重24～28 g，购自辽宁长生生物技术股份有限公司。小鼠饲养于室温环境下，自由取食与饮水，适应性饲养3 d后按试验设计进行操作。

    30只小鼠随机分为3组，每组10只。对照组：不做任何处理，在试验组小鼠应激时禁水禁食；热激组：37 ℃电热恒温鼓风干燥箱；冷激组：4 ℃冰箱，各组小鼠每天应激1 h，共进行7 d。

    1.2 激素含量的测定

    在试验开始前后分别用天平称量小鼠体重。应激完成后，眼眶静脉丛采血，离心分离血清，利用皮质酮、肾上腺素及生长激素酶联免疫吸附（ELISA）试剂盒（购自南京建成生物工程研究所）测定激素含量，具体操作步骤按照说明书进行。

    1.3 数据分析

    应用 SPSS 19.0软件对试验数据进行统计学分析，试验数据用“平均值±标准差”表示，采用单因素ANOVA法进行差异显著性分析，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

    2 结果与分析

    小鼠体重变化统计结果见表1。由表1可见，对照组小鼠终体重显著高于冷热应激组（P<0.05）。与初始体重相比，冷热应激组小鼠终体重轻微降低，但无统计学意义。

    小鼠激素含量统计结果见表2。由表2可见，与对照组相比，冷热应激组小鼠血清中皮质酮（CORT）与肾上腺素（EPI）浓度均极显著升高（P0.05）。与对照组相比，冷热应激组小鼠血清中生长激素（GH）浓度极显著降低（P<0.01），且冷应激组GH浓度极显著低于热应激组（P<0.01）。

    3 小结与讨论

    皮质酮通过调节糖、脂肪和蛋白质的代谢，增强机体对外界刺激的防御能力来参与机体的应激反应。慢性冷热应激使小鼠血清中的CORT浓度极显著升高，这是由于应激激活機体下丘脑—垂体—肾上腺皮质（HPA）系统，垂体分泌促肾上腺皮质激素增加，促进肾上腺皮质分泌更多的糖皮质激素，从而提高机体耐受力和适应性。相关研究表明，冷热应激均可使大鼠血清中CORT水平极显著升高[2-4]。陈静等[5]研究表明，热应激组小鼠血清CORT水平显著高于对照组，且随着应激时间的延长CORT浓度呈上升的趋势。而血液中持久的高水平糖皮质激素会对免疫系统产生抑制作用。

    在本试验中，慢性冷热应激使小鼠血清中的EPI浓度极显著升高，表明冷热应激激活了交感神经—肾上腺髓质（SAM）系统，引起肾上腺髓质分泌更多的儿茶酚胺。SAM系统通过紧急动员确保动物体内重要组织器官的血液供应，迅速提高机体的应激抵抗能力[6]。EPI对心血管功能的影响主要是降低外周血管阻力，增加心输出量，这有利于机体通过血液循环来加强对体热的发散，调节体温平衡。Vangelova等[7]研究发现，热暴露可使血液中的肾上腺素水平显著升高。在本研究中，冷热应激使小鼠GH的含量极显著下降，表明冷热应激对小鼠GH的分泌具有明显的抑制作用，这与睡眠剥夺应激使小鼠GH含量显著下降的结果相似[8]。冷热应激组小鼠低浓度的GH必然会影响到小鼠的正常生长发育。但不利应激导致的小鼠体重降低主要与刺激的强度和持续时间有关。

    综上所述，冷热应激激活机体SAM系统和HPA系统，致使其分泌更多的CORT与EPI来调节并完成对应激的适应，较好地维持内环境的稳定，并且冷热应激可抑制GH的分泌，影响小鼠的生长发育。

    参考文献：

    [1] 陈 浩，敖日格乐，王纯洁，等.慢性冷热应激对蒙古牛血清内分泌激素及抗氧化指标的影响[J].黑龙江畜牧兽医，2018（23）：87-89.

    [2] 郭景茹，计 红，王建发，等.冷刺激对大鼠血清皮质酮、促肾上腺皮质激素及其受体的影响[A].中国畜牧兽医学会2013年学术年会论文集[C].北京：中国畜牧兽医学会，2013.

    [3] 彭梦玲，刘艳芝，何 晶，等.大鼠急性冷应激模型的建立[J].中国兽医学报，2016，36（5）：819-822.

    [4] 刘法东，耿 瑶，陶 虹，等.急性热应激对大鼠血清ACTH及CORT水平的影响[J].宁夏医科大学学报，2014，36（10）：1079-1081.

    [5] 陈 静，李丹丹，邹 慧，等.富硒女贞子对热应激小鼠内分泌及免疫功能的影响[J].畜牧与兽医，2015，47（6）：105-108.

    [6] 马 畅，梁 磊，张旭亮，等.实验应激致小鼠福利受损及音乐干预的效果[J].中国比较医学杂志，2015，25（11）：32-36，20.

    [7] VANGELOVA K，DEYANOV CH，VELKOVA D，et al.The effect of heat exposure on cortisol and catecholamine excretion rates in workers in glass manufacturing unit[J].Central european joural of public health，2002，10：149-152.

    [8] 张雅荃，杨文静，林丽芳，等.睡眠剥夺对小鼠生长发育影响初探[J].试验动物与比较医学，2018，38（3）：212-216.