猪应激反应对机体的影响分析

绿色华瑞

应激是动物体受到体内外非特异的有害因子（应激原）的刺激所表现的机能障碍和防御反应，是指机体对外界或内部的各种异常刺激所产生的非特异性应应答反应的总和，或者说应激是机体对向其提出任何要求所做的非特异性应答。一般家畜在轻度应激情况下进入适应阶段尚可提高生产力、饲料转化率和广泛的抵抗力，过度的应激容易造成家畜免疫力低下、继发感染其他疾病，甚至引起死亡。以下将从几个方面来讨论猪应激反应引起机体生物学功能发生改变的机理。
　　一、应激与神经内分泌系统
　　神经内分泌系统是指包括下丘脑、垂体及其外周系统在内的激素信号系统。应激状态下神经内分泌反应以交感神经一肾上腺髓质系统、HPA轴反应为主，其他参与应激反应的神经内分泌系统还有生长激素（GH）轴、促乳激素（PRL）轴、促性腺激素（LH／FSH）轴及促甲状腺激素（TSH）轴。
　　1.1  HPA轴
　　应激状态下HPA轴激活导致肾上腺皮质分泌糖皮质激素为大家所公认。在人类和大多数哺乳动物中，皮质醇是最主要的糖皮质激素，而在啮齿类动物和禽类中皮质酮则是最主要的糖皮质激素。Harris（1984）证实了糖皮质激素的分泌依赖于下丘脑和垂体间的联系，下丘脑分泌的一些因子能促进垂体前叶分泌促肾上腺皮质激素（ACTH）。Saffran等（1995）将这种能调控ACTH分泌的激素命名为促肾上腺皮质激素释放因子（CRF），后来被称作促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）。
　　1.2其他神经内分泌系统反应
　　应激过程中神经内分泌反应是十分复杂的。应激源不同，参与调控的神经内分泌系统也不相同，而且激素之间的相互作用也是错综复杂的。如前面提到的，除CRH能调控ACTH的释放外，肾上腺髓质产生的儿茶酚胺、下丘脑释放的VP及促性腺激素轴产生的催产素等在特定的条件下也能调控ACTH的释放。在应激研究中，除了HPA轴外，研究较多的还有生长激素轴和促甲状腺激素轴。
　　二、应激与免疫系统
　　在应激反应过程中，中枢神经系统、肾上腺激素的循环水平、行为过程及免疫系统互相影响，对动物体的生存和福利产生重大影响（Ader，1995；Dhabhar，1997）。
　　2.1 免疫系统与神经内分泌系统的联系
　　神经系统和免疫系统的神经纤维之间都有联系。交感神经去甲状腺纤维作用于血管和胸腺依赖性细胞及多个淋巴组织的相关细胞的实质区域，包括胸腺、脾、淋巴结、消化道淋巴组织及骨髓。副交感神经的神经递质是乙酰胆碱，也作用于免疫系统（Korte等，2005）。
　　从免疫系统到大脑的传导也存在，细胞因子可以作用于大脑，一条是快速通路，主要通过作用于感染部位的传人神经。同时还有一条慢速通路，白细胞发起于脉络膜及生殖器官周围血管扩散进入脑薄壁组织。大脑有细胞因子的受体。
　　2.2免疫系统的应激反应
　　应激时HPA轴激活导致糖皮质激素释放，通过GRs迅速降低血液中胸腺依赖性细胞、单核细胞及NK细胞。但这不是因为免疫抑制的原因，而是白细胞再分布的结果（Dhabhar等，2000）。例如，白细胞转向“战斗”状态，由血液转向皮肤、淋巴结等。一旦免疫细胞开始进人这些组织，其他因素就会作为局部调节物介入，如IFN-γ，调控随后的免疫功能。糖皮质激素诱导单核细胞IFN-γ受体合成，IFN-γ能诱导抗原递呈细胞、内皮细胞附着分子、巨嗜细胞、白细胞附着分子的表达。机体在察觉急性威胁后，上述介质释放，准备潜在的免疫激发，如受伤或感染。外周释放的细胞因子通过作用于感染部位的传人神经到达大脑，进而引起其他全身性的机体防御反应。
　　三、应激的代谢反应
　　在应激状态下，机体对能量的需求增加。在一些温和性应激条件下，动物能够通过增加采食量获得额外的能量。但在大多数应激条件下，动物的采食量降低，迫使体内养分发生重分配，能量的供应由生产（如生长、泌乳等）转向生存，同时体组织积极分解以提供应激所需的能量物质和氨基酸。
　　3.1应激反应中组织利用养分的优先性
　　Hammond（1952）提出了机体利用养分的优先次序：神经系统>内脏器官>骨骼>肌肉组织>脂肪组织。Elsasser等（1998）将此模型进一步完善，将免疫和淋巴组织引入，免疫细胞在优先次序中仅次于神经组织。这表明了免疫系统在应激时被较早激发并对动物的生存有非常重要的影响。
　　同一组织的不同类型对养分的利用也有差异。应激时不同部位的脂肪组织如肌问脂肪、内脏部位的脂肪沉积不同。应激时嗜中性细胞被大量动员并以高度激活的状态进入血液循环，而同时T-细胞毒素淋巴细胞和巨噬细胞的活性则被抑制。
　　3.2 采食调节
　　经历社会性应激的大鼠趋向于采食脂肪日粮。采食高脂肪日粮后发现血清5-羟色胺（5-HT）受体敏感性减弱（Kortea等，2005）。说明高脂肪日粮有助于缓解应激带来的紧张和不安。采食改变的机制可能是糖皮质激素刺激肠系膜脂肪贮存，也有可能是腹部能量产生信号的增加，使机体趋向于高脂肪日粮。采食高能量浓度日粮及腹脂沉积是特殊时期存活所必需的。在集约化生产条件下，活动空间受到限制，再加上高能日粮，能量消耗少，引起慢性的糖皮质激素升高，阻止了胰岛素提高葡萄糖吸收的作用。结果是胰岛素水平升高，再加上糖皮质激素的升高，促进了脂肪沉积。
　　3.3内分泌一免疫调节
　　应激时代谢的改变受激素和细胞因子的调节。肝脏和骨骼肌在应激反应时首先响应，通过激素（胰高血糖素和儿茶酚胺）调节的糖原降解提供葡萄糖；其次，其他组织如脂肪组织动员以脂肪酸的形式提供能源物质。应激时免疫系统的激发是用来清除来自机体内部的威胁，同时传递出降低代谢而有助生存的信息。这些信息源自巨噬细胞、嗜中性粒细胞和淋巴细胞，并包括具有全身活性的细胞因子IL-1、IL-6、TNF-α和干扰素-γ。
　　3.4糖皮质激素与能量代谢
　　糖皮质激素在能量代谢方面发挥重要的作用，它能促进蛋白质和脂类转化为可利用的碳水化合物，在短期内为机体补充能量。正常情况下，糖皮质激素通过MRs在PVN的活性刺激脂肪的摄取及脂肪沉积（Epel等，2001）。而在应激情况下，糖皮质激素水平升高，GRs在海马中的活性成为机体能量代谢的基础。在应激情况下，GRs活性导致体脂、体蛋白的降解和利用，以产生必需的碳水化合物。此外，中枢CRH水平升高可能也是分解代谢的信号。慢性糖皮质激素升高会增加PVN中CRH的表达（Albeck等，1997）。



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