豬應激反應對機體的影響分析

綠色華瑞

應激是動物體受到體內外非特異的有害因子（應激原）的刺激所表現的機能障礙和防御反應，是指機體對外界或內部的各種異常刺激所產生的非特異性應應答反應的總和，或者說應激是機體對向其提出任何要求所做的非特異性應答。一般家畜在輕度應激情況下進入適應階段尚可提高生產力、飼料轉化率和廣泛的抵抗力，過度的應激容易造成家畜免疫力低下、繼發感染其他疾病，甚至引起死亡。以下將從幾個方面來討論豬應激反應引起機體生物學功能發生改變的機理。
　　一、應激與神經內分泌系統
　　神經內分泌系統是指包括下丘腦、垂體及其外周系統在內的激素信號系統。應激狀態下神經內分泌反應以交感神經一腎上腺髓質系統、HPA軸反應為主，其他參與應激反應的神經內分泌系統還有生長激素（GH）軸、促乳激素（PRL）軸、促性腺激素（LH／FSH）軸及促甲狀腺激素（TSH）軸。
　　1.1  HPA軸
　　應激狀態下HPA軸激活導致腎上腺皮質分泌糖皮質激素為大家所公認。在人類和大多數哺乳動物中，皮質醇是最主要的糖皮質激素，而在嚙齒類動物和禽類中皮質酮則是最主要的糖皮質激素。Harris（1984）證實了糖皮質激素的分泌依賴于下丘腦和垂體間的聯系，下丘腦分泌的一些因子能促進垂體前葉分泌促腎上腺皮質激素（ACTH）。Saffran等（1995）將這種能調控ACTH分泌的激素命名為促腎上腺皮質激素釋放因子（CRF），后來被稱作促腎上腺皮質激素釋放激素（CRH）。
　　1.2其他神經內分泌系統反應
　　應激過程中神經內分泌反應是十分復雜的。應激源不同，參與調控的神經內分泌系統也不相同，而且激素之間的相互作用也是錯綜復雜的。如前面提到的，除CRH能調控ACTH的釋放外，腎上腺髓質產生的兒茶酚胺、下丘腦釋放的VP及促性腺激素軸產生的催產素等在特定的條件下也能調控ACTH的釋放。在應激研究中，除了HPA軸外，研究較多的還有生長激素軸和促甲狀腺激素軸。
　　二、應激與免疫系統
　　在應激反應過程中，中樞神經系統、腎上腺激素的循環水平、行為過程及免疫系統互相影響，對動物體的生存和福利產生重大影響（Ader，1995；Dhabhar，1997）。
　　2.1 免疫系統與神經內分泌系統的聯系
　　神經系統和免疫系統的神經纖維之間都有聯系。交感神經去甲狀腺纖維作用于血管和胸腺依賴性細胞及多個淋巴組織的相關細胞的實質區域，包括胸腺、脾、淋巴結、消化道淋巴組織及骨髓。副交感神經的神經遞質是乙酰膽堿，也作用于免疫系統（Korte等，2005）。
　　從免疫系統到大腦的傳導也存在，細胞因子可以作用于大腦，一條是快速通路，主要通過作用于感染部位的傳人神經。同時還有一條慢速通路，白細胞發起于脈絡膜及生殖器官周圍血管擴散進入腦薄壁組織。大腦有細胞因子的受體。
　　2.2免疫系統的應激反應
　　應激時HPA軸激活導致糖皮質激素釋放，通過GRs迅速降低血液中胸腺依賴性細胞、單核細胞及NK細胞。但這不是因為免疫抑制的原因，而是白細胞再分布的結果（Dhabhar等，2000）。例如，白細胞轉向“戰斗”狀態，由血液轉向皮膚、淋巴結等。一旦免疫細胞開始進人這些組織，其他因素就會作為局部調節物介入，如IFN-γ，調控隨后的免疫功能。糖皮質激素誘導單核細胞IFN-γ受體合成，IFN-γ能誘導抗原遞呈細胞、內皮細胞附著分子、巨嗜細胞、白細胞附著分子的表達。機體在察覺急性威脅后，上述介質釋放，準備潛在的免疫激發，如受傷或感染。外周釋放的細胞因子通過作用于感染部位的傳人神經到達大腦，進而引起其他全身性的機體防御反應。
　　三、應激的代謝反應
　　在應激狀態下，機體對能量的需求增加。在一些溫和性應激條件下，動物能夠通過增加采食量獲得額外的能量。但在大多數應激條件下，動物的采食量降低，迫使體內養分發生重分配，能量的供應由生產（如生長、泌乳等）轉向生存，同時體組織積極分解以提供應激所需的能量物質和氨基酸。
　　3.1應激反應中組織利用養分的優先性
　　Hammond（1952）提出了機體利用養分的優先次序：神經系統>內臟器官>骨骼>肌肉組織>脂肪組織。Elsasser等（1998）將此模型進一步完善，將免疫和淋巴組織引入，免疫細胞在優先次序中僅次于神經組織。這表明了免疫系統在應激時被較早激發并對動物的生存有非常重要的影響。
　　同一組織的不同類型對養分的利用也有差異。應激時不同部位的脂肪組織如肌問脂肪、內臟部位的脂肪沉積不同。應激時嗜中性細胞被大量動員并以高度激活的狀態進入血液循環，而同時T-細胞毒素淋巴細胞和巨噬細胞的活性則被抑制。
　　3.2 采食調節
　　經歷社會性應激的大鼠趨向于采食脂肪日糧。采食高脂肪日糧后發現血清5-羥色胺（5-HT）受體敏感性減弱（Kortea等，2005）。說明高脂肪日糧有助于緩解應激帶來的緊張和不安。采食改變的機制可能是糖皮質激素刺激腸系膜脂肪貯存，也有可能是腹部能量產生信號的增加，使機體趨向于高脂肪日糧。采食高能量濃度日糧及腹脂沉積是特殊時期存活所必需的。在集約化生產條件下，活動空間受到限制，再加上高能日糧，能量消耗少，引起慢性的糖皮質激素升高，阻止了胰島素提高葡萄糖吸收的作用。結果是胰島素水平升高，再加上糖皮質激素的升高，促進了脂肪沉積。
　　3.3內分泌一免疫調節
　　應激時代謝的改變受激素和細胞因子的調節。肝臟和骨骼肌在應激反應時首先響應，通過激素（胰高血糖素和兒茶酚胺）調節的糖原降解提供葡萄糖；其次，其他組織如脂肪組織動員以脂肪酸的形式提供能源物質。應激時免疫系統的激發是用來清除來自機體內部的威脅，同時傳遞出降低代謝而有助生存的信息。這些信息源自巨噬細胞、嗜中性粒細胞和淋巴細胞，并包括具有全身活性的細胞因子IL-1、IL-6、TNF-α和干擾素-γ。
　　3.4糖皮質激素與能量代謝
　　糖皮質激素在能量代謝方面發揮重要的作用，它能促進蛋白質和脂類轉化為可利用的碳水化合物，在短期內為機體補充能量。正常情況下，糖皮質激素通過MRs在PVN的活性刺激脂肪的攝取及脂肪沉積（Epel等，2001）。而在應激情況下，糖皮質激素水平升高，GRs在海馬中的活性成為機體能量代謝的基礎。在應激情況下，GRs活性導致體脂、體蛋白的降解和利用，以產生必需的碳水化合物。此外，中樞CRH水平升高可能也是分解代謝的信號。慢性糖皮質激素升高會增加PVN中CRH的表達（Albeck等，1997）。



該貼已經同步到 綠色華瑞的微博