胍丁胺對大鼠應激性體溫升高的抑制作用*

熊 資，楊永錄，胥建輝，卜 舒，羅 蓉，陳 冰

胍丁胺對大鼠應激性體溫升高的抑制作用*

熊 資，楊永錄△，胥建輝，卜 舒，羅 蓉，陳 冰

（成都醫(yī)學院體溫與炎癥 四川省高校重點實驗室 ，成都610500）

目的:觀察胍丁胺（AGM）是否能降低或反轉(zhuǎn)應激性體溫過高反應。方法:61只雄性SD大鼠隨機分為3部分，每部分再分為對照組和AGM組。在實驗過程中，人工氣候箱和開放實驗箱內(nèi)的溫度均保持在22℃。①用無線遙測技術(shù)連續(xù)測量大鼠的體溫和活動，觀察腹腔注射AGM對安靜狀態(tài)下大鼠正常體溫和活動的影響（n=8）；②將大鼠放置在開放實驗箱中60min復制應激性體溫過高的模型，用無線遙測技術(shù)連續(xù)測量開放實驗箱內(nèi)大鼠體溫和活動的變化（n=7～8）；③用美國哥倫布公司動物代謝分析系統(tǒng)測量AGM對大鼠能量代謝的影響（n=7）。結(jié)果:①腹腔注射AGM 80mg/kg能引起正常大鼠出現(xiàn)明顯低溫反應（-0.46±0.11）℃，而注射AGM 40mg/kg則對正常體溫無明顯影響。②對照組大鼠腹腔注射生理鹽水后，置于開放實驗箱內(nèi)體溫升高達（0.78±0.16）℃；給大鼠注射AGM 40或80mg/kg后，置于開放實驗箱內(nèi)60min時，體溫則分別降低（0.34±0.11）℃和 （0.81±0.14）℃。③AGM 80mg/kg能明顯降低大鼠的耗氧量和產(chǎn)熱量。結(jié)論:AGM能引起正常大鼠出現(xiàn)低溫反應和明顯翻轉(zhuǎn)應激性體溫升高反應，其作用可能與AGM能降低能量代謝有關(guān)。

胍丁胺；應激性體溫過高；低溫反應；能量代謝；大鼠

【DOI】10.13459/j.cnki.cjap.2016.03.021

人和哺乳動物面對各種應激事件會出現(xiàn)應激性體溫過高（stress hyperthermia）反應。開放環(huán)境對嚙齒動物是一種心理應激刺激，因為嚙齒類動物喜歡避開寬闊的環(huán)境，尋找狹小而隱蔽的安全環(huán)境藏身。將嚙齒類動物放入開放環(huán)境中，可以激活交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)導致腎上腺素和去甲腎上腺素分泌增多以及下丘腦視前區(qū)提高前列腺素E2（PGE2）的合成，而引起體溫升高［1-3］。所以，人們認為應激性體溫過高的機制可能與致熱原性發(fā)熱機制相似［1］。

胍丁胺（agmatine，AGM）是哺乳動物體內(nèi)發(fā)揮諸多生理效應的神經(jīng)遞質(zhì)和/或調(diào)質(zhì)，參與調(diào)節(jié)許多系統(tǒng)的功能［4，5］。近幾年來發(fā)現(xiàn)，外源性AGM具有抗炎、鎮(zhèn)痛和降低嗎啡引起的體溫過高反應［4-7］，但AGM是否能降低應激性體溫過高反應還不清楚。因此，本實驗觀察了AGM對應激性體溫過高的影響，為探討AGM在應激性體溫過高中作用提供一定的實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與試劑

實驗用SPF級雄性SD大鼠（3～4月齡）61只（購自成都達碩生物醫(yī)學科技有限公司），體重270 ～330 g。胍丁胺購自于Sigma公司，用無菌生理鹽水溶解配制成40 mg/ml、80 mg/ml的溶液，儲存于-36℃低溫冰箱中備用。

1.2 實驗分組

實驗分為3部分:（1）AGM對正常大鼠體溫的影響:24只大鼠分為3組（n=8）:對照組腹腔注射無菌生理鹽水（1 ml/kg）；AGM 40 mg組腹腔注射AGM 40mg/kg；AGM 80mg組:腹腔注射AGM 80mg/ kg。（2）AGM對大鼠應激性體溫過高反應的影響:23只大鼠分為對照組（n=8）、AGM 40mg組（n=7）和AGM 80 mg組（n=8），給藥方法同實驗（1）。（3）AGM對大鼠能量代謝的影響:14只大鼠分為對照組和AGM 80mg組（n=7）。所有實驗均在實驗前1 天15∶00將大鼠放入22℃人工氣候箱內(nèi)進行適應性過夜，氣候箱明暗時間設(shè)定為12∶12 h。6∶00開燈，18∶00關(guān)燈。

1.3 動物手術(shù)與體溫和活動的記錄

用10%水合氯醛（300 mg/kg）腹腔注射麻醉大鼠，常規(guī)手術(shù)方法，腹腔植入美國DSI公司生產(chǎn)的無線遙測溫度傳感器（model TA10TA-F40），用于測量大鼠的體溫和活動，術(shù)后肌肉注射青霉素2×104U預防感染。單籠飼養(yǎng)，自由進食進水，飼養(yǎng)7 d后進行實驗。實驗當天7∶00開始記錄大鼠的體溫和活動。10∶00腹腔注射生理鹽水或AGM。13∶00停止實驗。

1.4 應激性體溫過高動物模型的復制與實驗方法

1.4.1 手術(shù)與動物模型的復制 腹腔植入無線遙測溫度傳感器（成都泰盟公司，型號:TA-F40），手術(shù)操作同前。動物應激開放實驗箱是用厚度為0.5 cm樹脂玻璃做成的60 cm×60 cm×60 cm四周為白色，底部為棕色，上部敞開的方形實驗箱［8］。應激性體溫過高模型的復制是將大鼠放置于開放實驗箱中60min，用無線遙測技術(shù)連續(xù)測量開放實驗箱內(nèi)大鼠體溫和活動的變化。

1.4.2 實驗方法 實驗前1天15∶00將大鼠置于清潔鼠籠，然后與應激開放實驗箱一并放入22℃和濕度45%～60%的人工氣候箱內(nèi)進行適應性過夜。實驗當天7∶00開始記錄大鼠在鼠籠中的體溫和活動作為實驗前的對照值，10∶00給大鼠腹腔注射生理鹽水或AGM后，立即將大鼠移入開放實驗箱內(nèi)60min，觀察體溫和活動的變化。11∶00將動物從開放實驗箱內(nèi)移回到原鼠籠中，繼續(xù)記錄體溫和活動2 h。

1.5 能量代謝的測定

用美國哥倫布公司（Columbus Instruments）動物代謝分析系統(tǒng)測量大鼠的能量代謝。實驗當天7∶00開始測量大鼠的耗氧量和產(chǎn)熱量作為實驗前的對照值，10∶00腹腔注射生理鹽水或AGM，持續(xù)測量到14∶00。設(shè)備自動同步測量動物的耗氧量和二氧化碳生成量，并計算出產(chǎn)熱量。

1.5 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果

2.1 AGM對正常大鼠體溫與活動的影響

給藥前對照組、AGM 40mg組和AGM 80mg組3組之間體溫無明顯差異（圖1A）。對照組給予鹽水后，體溫出現(xiàn)了短暫輕微的應激性升高，但體溫未出現(xiàn)明顯的變化；腹腔注射AGM 40mg/kg后，未出現(xiàn)應激性體溫升高反應，體溫與對照組比較無明顯差異；注射AGM 80mg/kg后，即刻出現(xiàn)體溫降低反應，給藥60 min后體溫較給藥前降低（0.42±0.11）℃（P＜0.05），大約100min后體溫恢復至注藥前水平（圖1A）。

對照組給鹽水1 h后，大鼠每10min平均活動為（6.26±3.60）次，而同時間AGM 40mg組和AGM 80mg組大鼠活動均出現(xiàn)降低反應，分別為（5.69± 2.65）次和（4.71±3.70）次（圖1B），AGM 80mg組與對照組比較有明顯差異（P＜0.05）。

2.2 AGM對大鼠應激性體溫過高的影響

給大鼠注射鹽水后移入開放實驗箱內(nèi)立即出現(xiàn)體溫升高反應，15min時體溫從（37.51±0.11）℃上升到（38.29±0.12）℃，與在鼠籠中的體溫比較上升（0.78±0.16）℃，雖然在45min時體溫出現(xiàn)輕度下降反應，但體溫仍然高于正常水平（圖2A）。當給大鼠分別注射40 mg/kg和80 mg/kg AGM后，移入開放實驗箱內(nèi)體溫均先出現(xiàn)輕度短暫的升高反應，6min后體溫開始降低，動物在開放實驗箱內(nèi)60 min末，AGM 40mg組和AGM 80mg組的體溫分別降低（0.34±0.11）℃和（0.81±0.14）℃，80 mg組體溫下降幅度明顯大于40mg組的體溫（P＜0.01；圖2A）。將大鼠從開放實驗箱中移回到鼠籠中，大約30min后體溫恢復到實驗前水平。在開放實驗箱內(nèi)，鹽水組大鼠每10min的平均活動為（25.92±11.60）次，AGM 40 mg組的活動為（22.16±19.74）次，而AGM 80mg組動物的活動為（20.63±15.52）次，明顯低于鹽水組（P＜0.05，圖2B）。2.3 AGM對大鼠能量代謝的影響

Fig.1 Effect of agmatine on core temperature（A）and activity （B）in rats（±s，n=8）AGM:Agmatine

注射生理鹽水和AGM前，兩組動物的產(chǎn)熱量無顯著差異。對照組注射生理鹽水30min后，產(chǎn)熱量出現(xiàn)增加現(xiàn)象；AGM組注射AGM（80mg/kg）30min后，產(chǎn)熱量較對照組明顯降低（P＜0.05），大約90 min后恢復到給藥前水平（表1）。

Fig.2 Effectof agmatine on stress-induced hypothermia in ratsA:Core temperature；B:Motor activity in open-field chanmber for60min；Horizontal bar represents the open-field phase

Tab.1 Effectof agmatine on energy production in rats（kKal/h，±s，n =7）

Tab.1 Effectof agmatine on energy production in rats（kKal/h，±s，n =7）

AGM:Agmatine*P＜0.05 vs controlgroup

Groups　Before After intraperitoneal injection（min）administration 30 　60 　90 　120 Control　1.74±0.13　2.03±0.22　1.91±0.13　1.68±0.06　1.73±0.11 AGM（80mg/kg）　1.76±0.19　1.43±0.18*　1.55±0.16　1.60±0.12　1.61±0.09

3 討論

應激是機體對各種內(nèi)外環(huán)境刺激因素所產(chǎn)生的適應性反應過程，最直接的表現(xiàn)是精神緊張和體溫升高。在實驗過程中，移動動物、調(diào)換動物籠以及將動物移入到新的環(huán)境中，甚至用手觸摸動物，均能引起體溫快速升高反應；人處于精神緊張狀態(tài)或情緒激動時也會出現(xiàn)這種體溫過高現(xiàn)象［1，3，8］。通常應激性體溫升高的反應曲線和幅度與脂多糖引起的發(fā)熱曲線和幅度相似，退熱藥阿斯匹林和消炎痛可以阻斷應激性體溫過高的反應［1，8］。動物出現(xiàn)應激性體溫過高反應時，血漿中白介素6含量明顯升高，白介素1受體阻斷劑可阻止應激性體溫升高反應。所以，認為應激性體溫升高的機制可能與致熱原性發(fā)熱機制相似［1，8］。AGM是生物體內(nèi)的一種內(nèi)源性活性物質(zhì)，能促進機體內(nèi)T細胞抗炎因子的分泌和阻斷嗎啡引起的體溫過高［4，5，7］。為此 ，我們觀察了AGM對大鼠正常體溫和應激性體溫過高反應的影響。

為了研究AGM對大鼠應激性體溫過高的影響，實驗首先觀察了AGM對大鼠正常體溫的影響。當給大鼠腹腔注射AGM 40mg/kg能抑制注射操作引起的應激性體溫升高反應，隨后的體溫變化與對照組比較無明顯差異；注射AGM 80mg/kg能明顯降低大鼠的體溫，同步記錄大鼠的活動也低于對照組的活動。實驗證明，較小劑量AGM（40 mg/kg）能抑制實驗操作引起的應激性體溫升高反應，而較大劑量AGM（80mg/kg）能引起大鼠出現(xiàn)明顯低溫反應。另外，本實驗也觀察到AGM能明顯降低大鼠的產(chǎn)熱量，其作用大約持續(xù)60min。與相同計量AGM降溫持續(xù)的時間相似，表明AGM降溫作用與其能夠降低能量代謝有關(guān)；而對照組動物產(chǎn)熱量出現(xiàn)輕度增加反應，這種反應與注射操作刺激引起動物活動增加有關(guān)。但Bhalla等往小鼠腹腔分別注射3個不同劑量AGM（1、10和100 mg/kg）未觀察到明顯降溫反應［9］。這可能是由于作者使用人工方法測量直腸溫度引起動物應激性體溫變化掩蓋了AGM的降溫作用，而干擾了實驗結(jié)果的準確性，因為實驗中移動動物和注射刺激動物能引起應激性體溫升高反應［1，8］。

在相同環(huán)境溫度和濕度條件下，給大鼠腹腔注射生理鹽水后，將大鼠從鼠籠中移入到開放實驗箱內(nèi)15 min后，體溫升高達0.78℃，與文獻報道相似［3］，表明本實驗使用開放實驗箱復制的應激性體溫過高模型完全符合實驗要求。有趣的是當給大鼠注射兩個不同劑量AGM并移入開放實驗箱內(nèi)時，不僅未出現(xiàn)應激性體溫升高反應，而且均出現(xiàn)降低反應，AGM 80mg組的大鼠降溫反應明顯大于AGM 40 mg組。由此可見，AGM不僅能完全阻止應激性體溫升高反應，而且還能翻轉(zhuǎn)大鼠在開放實驗箱內(nèi)的體溫升高反應，增加劑量翻轉(zhuǎn)作用也增大。實驗證明，AGM能明顯抑制應激性體溫升高反應。

上述實驗結(jié)果表明，AGM不僅能引起正常大鼠出現(xiàn)低溫反應，而且也能明顯阻止和翻轉(zhuǎn)應激性體溫升高反應。雖然大鼠在開放實驗箱中不能測量能量代謝，只能在能量代謝測定箱中測定，但本實驗中AGM能引起正常大鼠出現(xiàn)低溫反應和能量代謝降低，因而我們分析AGM抑制應激性體溫過高反應可能與其能降低開放環(huán)境中大鼠的代謝產(chǎn)熱有關(guān)。

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Inhibitory effects of agmatine on stress-induced hypertherm ia in rats

XIONG Zi，YANG Yong-lu△，XU Jian-hui，BU Shu，LUO Rong，CHEN Bing
（Key Laboratory of Thermoregulation and Inflammation of Sichuan Higher Education Institutes，Chengdu Medical College，Chengdu 610500，China）

【ABSTRACT】Objective:To examinewhetheragmatine（AGM）would alter stress-induceshyperthermic response.Methods:Sixty-onemale SD ratswere randomly divided into three experiments.Each experimentwas divided into control group and AGM group.During the experiments，theanimalsweremaintained in a chamberat 22℃.①Effectsof intraperitoneal injecting 40 or80mg/kg AGM on normal core temperature and activity were observed in undisturbed rats using radiotelemetry（n=8）.②Stress-induced hyperthermiamodelwas established by placing rats in an open-field chamber for 60min.Ratswere dosed intraperitoneally with AGM or saline，and placed immediately inside the open-field chamber.Core temperature andmotor activityweremonitored by radiotelemetry in an open-field chamber（n=7～8）.③Effectof AGM on energymetabolism wasmeasured by ColumbusOxymax Lab AnimalMonitoring System（n=7）.Results:①Rats administered with 80mg/kg AMG showed significanthypothermic responses（-0.46±0.11）℃，while 40mg/kg AMG had no significant effect on the normal core temperature.②Core temperature of control group increased by（0.78±0.16）℃during open-field exposure，whereas rats administered 40 and 80mg/kg AGM underwenta（0.34±0.11）℃and（0.81±0.14）℃reductions in core temperaturewithin 60min，respectively.③Oxygen consumption and energymetabolism were significantly reduced by AGM （80mg/kg）.Conclusion:The data demonstrated that AGM induced hypothermic responses in rats and reversed stress-induced hyperthermia，and its effectmight attribute to the suppression of energy metabolism.

agmatine； stress hyperthermia； hypothermic response； energymetabolism； rats

R364.6

A

1000-6834（2016）03-270-04

四川省教育廳科研基金資助項目 （12ZB204，15ZA0251）

2015-12-07

2016-02-14

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