冷熱應激對小鼠應激激素含量的影響

王喜偉　金志民

摘要：為研究冷熱應激對神經內分泌系統的影響，試驗隨機選用30只雌性ICR小鼠，構建慢性冷熱應激模型，采用酶聯免疫吸附法測定血清中的皮質酮、腎上腺素及生長激素含量，并測量應激前后小鼠體重。結果顯示，與對照組相比，冷熱應激組小鼠體重顯著降低（P<0.05）；冷熱應激組小鼠皮質酮與腎上腺素含量極顯著升高（P<0.01），冷熱應激組之間無顯著差異（P>0.05）。冷熱應激組小鼠血清中生長激素（GH）濃度極顯著降低（P<0.01），且冷應激組GH濃度極顯著低于熱應激組（P<0.01）。結果說明，冷熱應激激活機體下丘腦—垂體—腎上腺皮質系統和交感神經—腎上腺髓質系統，致使其分泌更多的皮質酮與腎上腺素來調節并完成對應激的適應，較好地維持內環境的相對穩定，且冷熱應激可抑制生長激素的分泌，影響小鼠的生長發育。

關鍵詞：熱應激；冷應激；應激激素；小鼠

中圖分類號：S852.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-273X（2019）04-0008-02

冷熱應激是指機體受到寒冷或炎熱刺激所產生的非特異性應答反應，會給動物帶來許多不良影響，尤其是冷刺激會導致機體產生過量的自由基，破壞抗氧化系統的平衡，使機體產生不同程度的損傷[1]。在受到冷熱刺激時，機體會出現一系列的神經內分泌變化，從而使血液中多種激素水平顯著改變，來維持體溫和內環境的穩定，當刺激超過機體調節能力時，就會引起動物的死亡。本研究通過測定冷熱應激小鼠血清中應激激素的含量，探討冷熱應激對神經內分泌系統的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與分組

6周齡雌性ICR小鼠30只，體重24～28 g，購自遼寧長生生物技術股份有限公司。小鼠飼養于室溫環境下，自由取食與飲水，適應性飼養3 d后按試驗設計進行操作。

30只小鼠隨機分為3組，每組10只。對照組：不做任何處理，在試驗組小鼠應激時禁水禁食；熱激組：37 ℃電熱恒溫鼓風干燥箱；冷激組：4 ℃冰箱，各組小鼠每天應激1 h，共進行7 d。

1.2 激素含量的測定

在試驗開始前后分別用天平稱量小鼠體重。應激完成后，眼眶靜脈叢采血，離心分離血清，利用皮質酮、腎上腺素及生長激素酶聯免疫吸附（ELISA）試劑盒（購自南京建成生物工程研究所）測定激素含量，具體操作步驟按照說明書進行。

1.3 數據分析

應用 SPSS 19.0軟件對試驗數據進行統計學分析，試驗數據用“平均值±標準差”表示，采用單因素ANOVA法進行差異顯著性分析，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

小鼠體重變化統計結果見表1。由表1可見，對照組小鼠終體重顯著高于冷熱應激組（P<0.05）。與初始體重相比，冷熱應激組小鼠終體重輕微降低，但無統計學意義。

小鼠激素含量統計結果見表2。由表2可見，與對照組相比，冷熱應激組小鼠血清中皮質酮（CORT）與腎上腺素（EPI）濃度均極顯著升高（P<0.01），冷熱應激組之間無顯著差異（P>0.05）。與對照組相比，冷熱應激組小鼠血清中生長激素（GH）濃度極顯著降低（P<0.01），且冷應激組GH濃度極顯著低于熱應激組（P<0.01）。

3 小結與討論

皮質酮通過調節糖、脂肪和蛋白質的代謝，增強機體對外界刺激的防御能力來參與機體的應激反應。慢性冷熱應激使小鼠血清中的CORT濃度極顯著升高，這是由于應激激活機體下丘腦—垂體—腎上腺皮質（HPA）系統，垂體分泌促腎上腺皮質激素增加，促進腎上腺皮質分泌更多的糖皮質激素，從而提高機體耐受力和適應性。相關研究表明，冷熱應激均可使大鼠血清中CORT水平極顯著升高[2-4]。陳靜等[5]研究表明，熱應激組小鼠血清CORT水平顯著高于對照組，且隨著應激時間的延長CORT濃度呈上升的趨勢。而血液中持久的高水平糖皮質激素會對免疫系統產生抑制作用。

在本試驗中，慢性冷熱應激使小鼠血清中的EPI濃度極顯著升高，表明冷熱應激激活了交感神經—腎上腺髓質（SAM）系統，引起腎上腺髓質分泌更多的兒茶酚胺。SAM系統通過緊急動員確保動物體內重要組織器官的血液供應，迅速提高機體的應激抵抗能力[6]。EPI對心血管功能的影響主要是降低外周血管阻力，增加心輸出量，這有利于機體通過血液循環來加強對體熱的發散，調節體溫平衡。Vangelova等[7]研究發現，熱暴露可使血液中的腎上腺素水平顯著升高。在本研究中，冷熱應激使小鼠GH的含量極顯著下降，表明冷熱應激對小鼠GH的分泌具有明顯的抑制作用，這與睡眠剝奪應激使小鼠GH含量顯著下降的結果相似[8]。冷熱應激組小鼠低濃度的GH必然會影響到小鼠的正常生長發育。但不利應激導致的小鼠體重降低主要與刺激的強度和持續時間有關。

綜上所述，冷熱應激激活機體SAM系統和HPA系統，致使其分泌更多的CORT與EPI來調節并完成對應激的適應，較好地維持內環境的穩定，并且冷熱應激可抑制GH的分泌，影響小鼠的生長發育。

參考文獻：

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[8] 張雅荃，楊文靜，林麗芳，等.睡眠剝奪對小鼠生長發育影響初探[J].試驗動物與比較醫學，2018，38（3）：212-216.