抗熱應激藥物的研究現狀

韓洪軍，金玉姬，王光慧，董傳興，別鵬飛，安家慧 (吉林醫(yī)藥學院，吉林吉林 132013)

肢體缺血再灌注損傷是指各種原因(如創(chuàng)傷，斷指、肢再植，血管損傷等)致肢體缺血，在血流恢復后肢體及全身組織器官的損傷不僅沒有減輕，反而加重的病理生理過程，這種損傷不僅存在于局部缺血的骨骼肌，還可引起遠隔器官的損傷，如肝、肺、心、腎等，甚至發(fā)生多器官功能障礙綜合征，其中肝損傷很常見。近年來，許多學者對肢體缺血再灌注肝損傷的發(fā)生機制和防治進行研究，現將其綜述如下。

1 目前關于熱應激的研究

熱應激是指高溫環(huán)境中的機體對于熱環(huán)境對機體提出的任何要求所做出的反應的總和。隨著全球氣候變暖，熱應激對人類健康和動物繁殖、飼養(yǎng)的危害越來越受到人們的關注，各項研究也如期而至。

據林飛宏［1］、周宏超［2］等報道，熱應激嚴重影響機體呼吸、循環(huán)、消化、免疫和內分泌等系統(tǒng)的功能，如呼吸及心率加快、體溫升高、免疫系統(tǒng)受到抑制，使機體新陳代謝發(fā)生改變。謝建中［3］的熱應激對小鼠血液理化指標的實驗數據證明，熱應激可導致離子濃度的顯著性變化，熱應激組的K+、Cl-、谷草轉氨酶(GOT)、谷丙轉氨酶(GPT)濃度顯著升高，Na+、血清總蛋白(TP)、血清白蛋白(ALB)、血紅蛋白(HB)、堿性磷酸酶(AKP)和超氧化物歧化酶(SOD)的濃度顯著降低，從而將熱應激的傷害具體化，如消化機能低迷，攝食下降，物質攝入減少，神經、內分泌系統(tǒng)紊亂，新陳代謝發(fā)生改變等。

在動物繁殖，尤其是雄性動物方面，關于熱應激的研究更是早已成為國內外的研究熱點。姜忠玲［4］等實驗證明，在42℃的熱應激處理下，小鼠附睪內精子密度和頂體完整率，隨著熱應激持續(xù)時間的延長而不斷降低，畸形率則不斷升高。據李德軍等［5-6］實驗表明，在36℃、38℃、40℃熱應激的不同溫度組，小鼠睪丸、附睪指數與對照組相比差異不顯著(P＞0.05);同一溫度組隨著時間的延長，附睪指數差異顯著(P＜0.05)或極顯著(P＜0.01)，睪丸指數無明顯變化。即熱應激明顯地抑制了精子的形成過程及性能，慢性熱應激的損傷更明顯;熱應激組小鼠的精子總數、精子活率顯著降低，畸形率明顯升高，其中尾部缺失最為常見。

肖漢洪等［6］研究表明將8只小鼠作慢性熱應激組置于40℃(相對濕度為53% ～56%)的熱應激箱內熱應激10 min，連續(xù)9 d，到第10天，另取正常8只小鼠作急性熱應激組和以上小鼠同上熱應激15 min，以上小鼠睪丸重量級指數無明顯變化，但精子數量及活動率均比空白對照組小鼠明顯低(P＜0.01);畸形率比空白對照組均高，慢性熱應激組的精子數量、活動率顯著低于急性熱應激組，畸形率顯著高于急性熱應激組;在畸形的精子中，空白對照組主要以頭部缺失為主，而慢性熱應激組卻以尾部缺失為主，急性熱應激組頭部、尾部缺失相近。即熱應激對精子的發(fā)生過程有毒性作用，抑制精子的形成，降低精子的數量及活動性能。

至于熱應激的模型，很多研究的是溫度梯度，因此找不準具體在什么溫度下動物會發(fā)生熱應激。但據溫泉法等［7］發(fā)現，只有溫度達到41～42℃時，睪丸的生精作用才會減弱。據此，即將此溫度確定為熱應激模型的溫度。

2 抗熱應激藥物的研究

2.1 維生素抗熱應激效應的研究

發(fā)生熱應激時，機體的代謝活動增強，維生素的消耗量增加，同時由于機體多種系統(tǒng)的損壞，可合成的維生素的合成量減少。

維生素C。維生素C是動物合成皮質醇的原料，應激時皮質醇的分泌增加，加劇了維生素C的不足，并抑制免疫機能。據孔祥浩等［8］報道，維生素C可以降低糖皮質激素(GC)的分泌，避免因糖皮質激素分泌過高而造成的免疫抑制，提高動物的抗應激能力，維生素C有殺滅病毒和殺菌作用，降低異嗜白細胞與淋巴細胞比，從而改善熱應激引起的抗體反應和細胞介導免疫的反應;Sahin K等［9］試驗表明，在31℃的環(huán)境溫度，添加維生素C 200 mg/kg可降低死亡率，增加單位面積蛋殼重。Amaefule KU等［10］試驗結果，添加維生素C可提高產蛋率，增加飼料采食量，改善飼料轉化率，并證明添加400 mg/kg的效果最佳。Ayo JO［11］用200只36周齡體重1.0～2.1 kg的來航蛋雞試驗，在炎熱夏季(37～43℃)，添加維生素C 125、250及500 mg/kg顯著提高產蛋率、蛋重、飼料采食量及飼料轉化效率，降低死亡率。并指出，添加維生素C可緩解熱應激引起的副作用，250 mg/kg的添加量足以獲得最大的經濟效益。在炎熱夏季，產蛋雞日糧中添加維生素C是一項必需的措施。Lin H［12］研究表明，在高溫時(32～36℃)添加維生素C可顯著提高肉雞4、6、7周齡的體重。另有報道則指出桿菌肽鋅(ZBA)用于抗熱應激時，可明顯降低維生素的需求量。

周顯青等［13］對熱應激下的小鼠飼喂添加了維生素C多聚磷酸酯的飼料，結果對照組的肝臟脂質過氧化物(LPO)的含量顯著升高，隨著添加維生素C多聚磷酸酯量的增加，升高越不明顯;而實驗組的超氧化物歧化酶(SOD)的活性及過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性則顯著高于對照組。表明了熱應激促進了小鼠肝臟LPO的產生，抑制了抗氧化物酶的活性;而維生素C多聚磷酸酯對熱應激造成的不利影響有緩解作用。

維生素E。周宏超等［2］發(fā)現，維生素E有保護細胞膜防止氧化的作用。在熱應激條件下，高水平的維生素E可降低細胞膜的通透性，減少應激時肌細胞肌酸激酶的釋放，從而防止過多的Ca2+內流而造成對正常細胞代謝的干擾。同時維生素E也可以緩解由于高溫時腎上腺皮質激素釋放而引起的免疫抑制，提高雞的抗病力。

孔祥浩等［5］報道，維生素E能促進免疫球蛋白的合成，改變免疫細胞的數量以及機體內分泌的調控，降低血液中皮質醇的含量，影響免疫性能;另外通過改善細胞膜的通透性，促進在肝臟中合成的卵黃蛋白原向血液中釋放(Balnave D等［14］)，進而發(fā)揮抗擊熱應激效應;溫度在32℃時，Kirunda DF等［15］試驗中，飼喂含維生素飼料的周齡蛋雞比不加維生素E的產蛋率(72.6%對 51.2%)、蛋重(66.6 g對63.1 g)明顯提高(P＜0.05)，血液中卵黃蛋白原和極低密度脂蛋白的濃度也較高;而Balnave D等［14］試驗中，相比飼喂含10、125、500 mg/kg維生素E來說，250 mg/kg效果最佳;余德謙等［16］則建議，應激時雛雞及肉用仔雞的維生素E添加量為50～60 IU/kg(相當于 50 ～60 mg DL-α-生育酚醋酸鹽/kg)，產蛋雞及種雞為60 IU/kg。

2.2 鎮(zhèn)靜劑類抗熱應激效應的研究

中樞神經系統(tǒng)鎮(zhèn)靜劑如氯丙嗪、利血平、安定、γ-氨基丁酸(GABA)等，能降低代謝率、減少活動量和產熱量、維持中樞對機體各系統(tǒng)正常調節(jié)機能，從而提高動物耐熱性。據李超［17］研究，在飼料和飲水中添加GABA飼喂常溫和持續(xù)高溫條件下的愛拔益加(AA)商品肉雞，通過觀察GABA對肉雞生產性能和血液指標的影響。得出在高溫熱應激下，GABA的含量大幅降低，同時雞的生產性能也大幅降低，如果在飼料中添加GABA，則雞的生產性能會提高。說明鎮(zhèn)靜劑類的藥物能通過影響中樞神經，繼而增強抗應激的能力。

2.3 氨基酸、微量元素等抗熱應激效應的研究

氨基酸。氨基酸類的抗熱應激藥物主要是精氨酸，精氨酸是一種半必需氨基酸，成年動物體在正常生理狀態(tài)下可以通過自身合成來滿足需要，但在應激、創(chuàng)傷或快速生長的情況下，機體對精氨酸的需求則會大大增加。張云山［18］等研究表明，補充適量的L-精氨酸可使大鼠在常溫下體重、胸腺指數和脾臟指數有所增加，在熱應激條件下，對防止胸腺和脾臟萎縮具有較好的作用。據閆偉［19］等，在對鵝進行免疫應激刺激，并在飼糧中添加精氨酸后，發(fā)現精氨酸對免疫應激有一定的緩解作用，可增加免疫力。另據曾春花［20］研究，精氨酸能改善弱精癥，但這種作用是通過非激素途徑或間接的激素途徑進行的。此外，精氨酸在體外能改善弱精子癥患者精子運動功能，并且能提高精子的頂體反應率。

微量元素。在人體中，微量元素雖僅占人體總重量的0.05%，但它們在人體的營養(yǎng)中要比維生素重要得多，因為它們不像維生素那樣可以在生物體內自然形成，其缺乏或過量均與人的生命休戚相關。近年研究表明:鋅、銅、鐵、錳等元素與男性生殖系統(tǒng)的功能密切相關，它們的不足或過量可影響精液質量，導致不育或生殖內分泌障礙。

據陳紹坤等［21］研究，通過常規(guī)精液分析，男性不育癥患者與已育男性相比及不育癥患者之間，其血清中微量元素鋅、銅、鐵、錳含量差異均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，即這些微量元素參與生殖系統(tǒng)的形成和代謝過程，對精子生成起重要作用。鋅直接參與精子的生成、成熟、激活或獲能過程，對精子活力、代謝及其穩(wěn)定性都具有重要作用，鋅能延緩精子膜的脂質氧化，維持胞膜結構的完整性和穩(wěn)定性，使精子保持良好的活力。

2.4 中藥抗熱應激效應的研究

熱應激綜合征實質與傳統(tǒng)中醫(yī)學中腎虛證相似，是動物機體高度緊張、疲勞衰竭癥。而天然中草藥中的補虛類藥多具有激素樣作用，可增強抵抗力，提高免疫力，補腎類藥中又多對能量代謝和內分泌調節(jié)有作用。

羅軍德等［22］研究發(fā)現，具有滋陰補腎作用的傳統(tǒng)中藥鎖陽能保護和促進免疫系統(tǒng)，清除自由基同時對內分泌系統(tǒng)有調節(jié)作用，從而發(fā)揮抗熱應激效應。隨著中藥抗應激效應的研究，多種中藥被用于提高免疫力、抗菌消炎、保護泌尿系統(tǒng)，進而發(fā)揮抗應激效應，但有傳統(tǒng)滋陰補腎、固精生精作用的中藥，菟絲子、熟地黃、枸杞等在抗熱應激，保護生殖系統(tǒng)的作用卻并未得到很好的應用。

據孫朝暉［23］研究中，分離并純化大鼠精子細胞，建立體外大鼠精子細胞氧化損傷模型，在熱應激下，肉蓯蓉提取物不僅能夠顯著提高氧化損傷所致大鼠精子細胞存活率，精子尾部低滲總膨脹率和g型精子膨脹率以及精子細胞頂體酶的活性，而且通過提高精子細胞氧化損傷后SOD的活性和降低丙二醛(MDA)含量，對大鼠體外精子細胞的氧化損傷起到較顯著的保護作用。此外，肉蓯蓉提取物對于棉酚所致的大鼠生精功能障礙具有改善作用，能夠顯著提高精子數量和活力，改善棉酚所引起的病理改變。肉蓯蓉提取物對于雄性大鼠生殖功能的損傷具有明顯的保護作用。

環(huán)境因素的作用下全球溫暖化，男性精液質量和精液數量明顯下降，熱應激也能使小鼠精液質量下降。研究中藥抗應激藥物在保護精液質量方面的作用，已經顯得尤為重要。

3 菟絲子的藥理作用

菟絲子始載于《神農本草經》，為旋花科一年生寄生性蔓草植物菟絲子的成熟種子。菟絲子含生物堿、蒽醌、香豆素、黃酮、苷類、甾醇、鞣酸、糖類等，亦含微量元素以及多種氨基酸。主產于山東惠民、聊城、萊陽，河北滄縣、大城、青縣及天津、山西、遼寧、河南、江蘇等地。

菟絲子具有補益肝腎、固精縮尿的作用。菟絲子化學成分有槲皮素、紫云英苷、金絲桃苷、生物堿、香豆素等。據李炳照等［24］認為，在現代臨床機理中，菟絲子可提高巨噬細胞吞噬百分率及吞噬指數，能提高睪丸的重量，增加精子生成量及活力。

據柯江維等［25］研究發(fā)現，菟絲子黃酮能促進下丘腦-垂體的促性腺功能，提高垂體對促性腺釋放激素的反應性，促進卵泡發(fā)育，可明顯增加雄鼠睪丸及附睪的重量。潘文灝等［26］報道，菟絲子總提物有免疫調節(jié)、抗衰老、保護生殖系統(tǒng)、促進代謝，調節(jié)卵巢內分泌、心血管系統(tǒng)、神經系統(tǒng)，并具有記憶改善、抗疲勞及耐缺氧的作用。余白蓉等［27］研究發(fā)現菟絲子黃酮能明顯促進大鼠腺垂體、睪丸及附睪的發(fā)育，能明顯促進離體大鼠間質細胞睪酮的基礎分泌，還能提高間質細胞對人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin，hCG)的反應性，增加睪丸對hCG的結合力。王晟等［28］通過測定 MDA、總抗氧化能力(T2AOC)、活性氧(ROS)等氧化損傷指標，原位末端標記法檢測睪丸細胞凋亡，發(fā)現不同劑量的菟絲子總黃酮可抑制無血清培養(yǎng)所誘導的大鼠睪丸細胞氧化損傷和凋亡，且其作用具有劑量依賴性，說明菟絲子總黃酮是一種有效的抗氧化劑，具有抗氧化、抗凋亡的作用。王晟等［29］還通過離體培養(yǎng)小鼠睪丸組織細胞凋亡的實驗，研究發(fā)現菟絲子總黃酮可抑制無血清培養(yǎng)誘導的睪丸細胞凋亡，降低MDA含量。

顏志中等［30］采用 Pereoll梯度離心法選擇具有正常生理功能的精子作為正常精子模型，應用次黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶(HX-XO)體系產生ROS，在有氧環(huán)境下，ROS、不同含量的菟絲子與精子共同孵育后，計算精子頂體完整率，透射電鏡觀察精子預體與超微結構，并與已知的抗氧化劑維生素C對照，結果發(fā)現適宜含量(0.25 g/mL)的菟絲子通過其有效的抗氧化作用，拮抗ROS的氧化作用，對ROS造成的精子膜，頂體結構和精子線粒體功能過氧化損傷具有明顯的干預作用。楊欣等［31］也發(fā)現適宜含量的菟絲子水提物能顯著提高精子懸液SOD活力，降低MDA含量，通過其抗氧化作用干預ROS對精子膜的脂質過氧化反應，對ROS造成的精子膜、頂體結構和精子線粒體功能損傷具有明顯的保護作用。

4 結語

隨著全球氣候變暖，熱應激的危害越來越受到關注，熱應激影響小鼠的精子總數、精子活率顯著降低，畸形率明顯升高。傳統(tǒng)中藥菟絲子具有滋陰補腎，生精固精作用的同時，具有明顯的睪丸抗氧化、抗凋亡作用，明顯改善氧化損傷。作為一個有力的抗熱應激候補的傳統(tǒng)中藥菟絲子在對熱應激后的雄性生殖系統(tǒng)影響方面研究并未涉及，因此，其是否有抗應激作用還有待于進一步研究。

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