新疾?。耗秆蛏硲?yīng)激及其綜合征

王 吉，劉翔燕，李曉文，李榮芳，文利新,4*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，畜禽保健湖南省工程研究中心，長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128； 3.長沙綠葉生物科技有限公司，長沙 410100；4.湖南省畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128)

“生殖應(yīng)激”是由文利新、袁慧等在2003年首次提出的區(qū)別于“應(yīng)激”的原創(chuàng)理論假說[1]，是指人類和動(dòng)物的生殖過程如發(fā)情、妊娠、分娩和哺乳等特殊生殖生理活動(dòng)的全身非特異性適應(yīng)性反應(yīng)。生殖應(yīng)激是一個(gè)持續(xù)、長期的過程，其必然導(dǎo)致機(jī)體一系列神經(jīng)內(nèi)分泌改變，從而引起母體營養(yǎng)代謝改變、免疫力減弱、生殖功能障礙以及并發(fā)多種疾病的臨床征候群，稱為“生殖應(yīng)激綜合征”[2]。生殖應(yīng)激及其學(xué)說[2]的指導(dǎo)意義普遍適用于母豬[3]和奶牛[4]等動(dòng)物的生殖應(yīng)激及其綜合征的防控。羊作為世界上最重要的家畜之一，是多個(gè)國家(如澳大利亞、法國等)的重要肉品來源和經(jīng)濟(jì)支柱。隨著人們對(duì)羊肉和羊毛的消費(fèi)日益增長，我國已成為全球山羊和綿羊飼養(yǎng)量、出欄量以及羊肉產(chǎn)量最高的國家，羊的養(yǎng)殖也成為我國北方草原牧區(qū)省份鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)。但在生產(chǎn)臨床上，除烈性傳染性疾病給養(yǎng)殖業(yè)帶來的損失，羊的非傳染性疾病(生殖應(yīng)激綜合征)給養(yǎng)殖業(yè)帶來的損失同樣不可小覷。本文根據(jù)生殖應(yīng)激理論學(xué)說，定義了“母羊生殖應(yīng)激”和“母羊生殖應(yīng)激綜合征”， 闡釋了其生理機(jī)制、發(fā)病機(jī)理以及臨床表現(xiàn)，旨在為母羊生殖相關(guān)重大疾病(如羊妊娠毒血癥)的發(fā)病機(jī)制提供新的詮釋，為其臨床防治提供新的理論指導(dǎo)。

1 母羊生殖應(yīng)激概念及其生理機(jī)制

母羊在完成生殖活動(dòng)時(shí)引起的下丘腦-垂體-腎上腺軸(hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPAA)和交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)(sympathetico-adrenomedullary system，SAS)激活等類似于“經(jīng)典應(yīng)激”的全身非特異性適應(yīng)性反應(yīng)，稱為母羊生殖應(yīng)激。母羊生殖應(yīng)激主要包括3個(gè)部分：母羊主動(dòng)生殖應(yīng)激、母羊被動(dòng)生殖應(yīng)激和胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激。

1.1 母羊主動(dòng)生殖應(yīng)激

“母羊主動(dòng)生殖應(yīng)激”是指由發(fā)情、妊娠、分娩、哺乳等生殖活動(dòng)作為應(yīng)激源，激活母羊HPAA和SAS等應(yīng)激反應(yīng)(圖1)。在生殖生理狀態(tài)下，母羊的體內(nèi)激素水平變化與常規(guī)應(yīng)激狀態(tài)時(shí)期高度一致。在發(fā)情期和妊娠期，母羊HPAA激活，促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(corticotropin-releasing hormone, CRH)、促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone, CACTH)、皮質(zhì)醇激素均顯著升高[5-6]；分娩時(shí)的劇烈疼痛引起腎上腺素(epinephrine, E)、去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)、內(nèi)啡肽(endorphin)和精氨酸加壓素(arginine vasopressin, AVP)等交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)相關(guān)激素分泌增加[7]。通常而言，在正常生理狀態(tài)下，ACTH的分泌受循環(huán)游離皮質(zhì)醇的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，而在妊娠期間，ACTH-皮質(zhì)醇的反饋軸重置，ACTH的分泌對(duì)于皮質(zhì)醇的反饋抑制敏感性降低[8-9]，此外，妊娠期母體的鹽皮質(zhì)激素受體(MR)對(duì)HPAA反饋抑制作用的減弱，也進(jìn)一步刺激了HPAA的激活[10]。因此，妊娠期母體循環(huán)中的CRH、ACTH與皮質(zhì)醇濃度長期維持較高水平，妊娠期母羊皮質(zhì)醇激素更是長期維持在非妊娠時(shí)期的2倍左右[8]。妊娠期母體適當(dāng)濃度的皮質(zhì)醇對(duì)母體和胎羊來說都是必需的。在妊娠后期的胎羊腎上腺開始分泌皮質(zhì)醇之前，胎羊體內(nèi)所需的皮質(zhì)醇98%由母體腎上腺分泌，并對(duì)胎羊的發(fā)育和成熟至關(guān)重要，高皮質(zhì)醇血癥或低皮質(zhì)醇血癥均可引起胎羊的發(fā)育延遲、早熟、死胎或產(chǎn)后夭折[8,11]。此外，母羊游離皮質(zhì)醇在適當(dāng)范圍內(nèi)的升高，可促進(jìn)胎盤對(duì)葡萄糖的吸收和利用，在子宮胎盤組織內(nèi)通過糖酵解生成乳酸，供子宮和胎羊利用[12]。另一方面，有研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期，母綿羊的腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞對(duì)CRH和AVP的敏感性降低，一定程度上穩(wěn)定了ACTH的分泌水平和HPAA的激活程度，降低母羊?qū)ν饨绱碳さ倪^度反應(yīng)[13]。而在哺乳期間，母綿羊可降低因應(yīng)激引起的血漿ACTH和皮質(zhì)醇濃度增加[14]，其次有研究證明，泌乳中期和絕情或斷奶后綿羊的基礎(chǔ)血漿ACTH和皮質(zhì)醇濃度沒有差異[15]，表明此階段母體仍穩(wěn)定著ACTH的分泌水平和HPAA的激活。由此可見，母羊適當(dāng)?shù)闹鲃?dòng)生殖應(yīng)激對(duì)于順利完成生殖活動(dòng)具有重要意義。

1.2 胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激

胎羊在子宮內(nèi)受到子宮壁壓力增加，羊水質(zhì)量改變，母源或胎盤分泌的CRH和皮質(zhì)醇進(jìn)入胎羊體內(nèi)，以及母羊負(fù)性行為等引起胎羊產(chǎn)生的應(yīng)激，稱為“胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激”(圖2)。如前文所說，在胎羊的生長發(fā)育過程中，皮質(zhì)醇是胎羊在出生前各器官，包括肺、腦、肝、腸、腎和腎上腺等發(fā)育成熟的必需物質(zhì)[16]。在妊娠120 d前，由于自身分泌功能不全，胎

發(fā)情、懷孕、分娩和哺乳等生殖活動(dòng)激活母羊的HPAA、SAS和其他應(yīng)激反應(yīng)。CRH.促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素；AVP.精氨酸加壓素；ACTH.促腎上腺皮質(zhì)激素The activation of the ewe’s HPAA, SAS, and other stress responses by reproductive activities such as estrus, pregnancy, parturition, and lactation. CRH. Corticotropin-releasing hormone; AVP. Arginine vasopressin; ACTH. Adrenocorticotropic hormone圖1 母羊主動(dòng)生殖應(yīng)激的機(jī)制Fig.1 Mechanism of ewe’s active reproductive stress

應(yīng)激來自子宮壁壓力的增加、羊水質(zhì)量的變化、母源或胎盤分泌的CRH和皮質(zhì)醇進(jìn)入胎羊體內(nèi)以及母羊的負(fù)性行為。HPAA.下丘腦-垂體-腎上腺軸；SAS.交感-腎系統(tǒng)；CRH.促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素；ACTH.促腎上腺皮質(zhì)激素；AVP.精氨酸加壓素Stress comes from the increased uterine wall pressure, changes in the quality of amniotic fluid, secretions of CRH and cortisol by the mother or placenta entering the fetus, and negative behaviors of ewes. HPAA. Hypothalamus-pituitary-adrenal axis; SAS. Sympathoadrenal system; CRH. Corticotropin-releasing hormone; ACTH. Adrenocorticotropic hormone; AVP. Arginine vasopressin圖2 胎兒宮內(nèi)應(yīng)激的機(jī)制Fig.2 Mechanism of fetal intrauterine stress

羊所需的皮質(zhì)醇絕大部分來自于母體[17]。隨著妊娠的進(jìn)程不斷發(fā)展，胎羊的HPAA功能也逐漸發(fā)育成熟，胎羊HPAA功能的激活是妊娠后期胎羊發(fā)育的重要機(jī)制[18]。據(jù)大量研究報(bào)道，胎羊的HPAA，包括下丘腦、垂體和腎上腺功能基本在妊娠125 d左右全部發(fā)育成熟并開始工作，并且各激素水平在妊娠的最后2～3 d達(dá)到峰值[17,19-21]。胎羊的SAS同樣在妊娠125 d左右才被激活，開始分泌E和NE等兒茶酚胺，臨近分娩時(shí)達(dá)到峰值[22]。HPAA和SAS的發(fā)育成熟，標(biāo)志著胎羊?qū)?yīng)激作出反應(yīng)的功能系統(tǒng)被正式建立。對(duì)于不斷成長的胎羊來說，在子宮內(nèi)生長發(fā)育所需的空間不斷增大，氧氣需求不斷增加，營養(yǎng)需要量也不斷增長，而母羊則越來越難以滿足其需求，此時(shí)的宮內(nèi)環(huán)境逐漸變成了胎羊的應(yīng)激源，能激活胎羊的HPAA和SAS，引起胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激。

研究顯示，在妊娠后期胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激狀態(tài)下，胎羊下丘腦室旁核(paraventricular nucleus of hypothalamus, PVN)中CRH和AVP mRNA的表達(dá)增加，大量分泌的CRH和AVP在協(xié)同作用下，促進(jìn)ACTH的前體POMC mRNA在垂體前葉中的表達(dá)，激活了垂體中ACTH的分泌[20,23-24]。ACTH的分泌刺激了胎羊腎上腺的成熟，誘發(fā)腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞的增殖和大量分泌皮質(zhì)醇激素[16]。胎羊因?qū)m內(nèi)應(yīng)激分泌的皮質(zhì)醇能夠作用于胎盤，促使后者分泌前列腺素(PG)E2和雌二醇，其中PGE2和雌二醇不僅能再度刺激HPAA的激活[19,25]，且前者能促進(jìn)子宮肌層的收縮，誘發(fā)分娩反應(yīng)[24,26]。與此同時(shí)，胎羊HPAA的激活還使下丘腦室旁核大量分泌后葉催產(chǎn)素，通過級(jí)聯(lián)信號(hào)促進(jìn)分娩時(shí)子宮肌層的收縮力[24]。在常規(guī)應(yīng)激的生理機(jī)制中，當(dāng)腎上腺分泌的皮質(zhì)醇激增時(shí)，會(huì)負(fù)反饋?zhàn)饔糜谙虑鹉X和垂體，抑制CRH和ACTH的過度分泌。但在胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激中，這一負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用的效率降低，CRH、ACTH和皮質(zhì)醇三者在產(chǎn)前均升高[23]。這可能是由于皮質(zhì)醇促進(jìn)了肝的成熟，肝中的CRH結(jié)合球蛋白(CBG)表達(dá)升高并與皮質(zhì)醇結(jié)合，從而降低了游離皮質(zhì)醇的水平[19]。此外，出生對(duì)于胎羊來說也是一個(gè)嚴(yán)重的應(yīng)激，胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激大量分泌的皮質(zhì)醇激素，可以促進(jìn)胎羊的器官成熟并成功適應(yīng)產(chǎn)后的新環(huán)境[21]。

生殖應(yīng)激學(xué)說提出：胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激是母羊正常發(fā)動(dòng)分娩的原始動(dòng)因。消減胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激，阻斷其HPAA的激活，必然會(huì)引起分娩發(fā)動(dòng)障礙，已有研究證實(shí)，將胎羊的下丘腦、垂體或腎上腺切除[19，26]，或阻斷垂體與下丘腦的聯(lián)系[27]，或?qū)μパ蚴褂肅RH受體拮抗劑[21]，抑制了胎羊的HPAA功能，阻斷了胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激，均造成了母羊的延期流產(chǎn)。反之如果在妊娠后期對(duì)胎羊進(jìn)行ACTH或糖皮質(zhì)激素宮內(nèi)給藥，則會(huì)引起母羊的早產(chǎn)[19,26]。以上研究從正面和側(cè)面證實(shí)了生殖應(yīng)激參與了母羊的正常分娩啟動(dòng)。

1.3 母羊被動(dòng)生殖應(yīng)激

胎羊的下丘腦、垂體和腎上腺分泌的CRH、ACTH和皮質(zhì)醇，或由胎盤、蛻膜和胎膜組織分泌的CRH和類固醇激素直接進(jìn)入母羊循環(huán)系統(tǒng)，其不同于母羊的普通應(yīng)激所激活的HPAA而產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)，這種特殊應(yīng)激稱為“母羊被動(dòng)生殖應(yīng)激”(圖3)。有研究報(bào)道，妊娠后期胎羊的宮內(nèi)缺氧導(dǎo)致的宮內(nèi)應(yīng)激反應(yīng)，誘導(dǎo)胎羊腎上腺分泌糖皮質(zhì)激素增加，而持續(xù)高水平的糖皮質(zhì)激素作用于胎盤組織，促使胎盤合成并分泌大量的CRH進(jìn)入胎羊和母體的血液循環(huán)[26]。另有一系列通過人類模型開展的研究也發(fā)現(xiàn)，妊娠前期由胎盤、蛻膜、胎膜分泌的CRH大量進(jìn)入母體血液，而母體循環(huán)中的CRH結(jié)合蛋白(CRHbp)對(duì)游離的CRH結(jié)合能力有限，致使母體循環(huán)中的CRH顯著上升，并作用于垂體等靶器官[21，28-30]。如前文所述，在母羊的妊娠晚期，尤其是在妊娠第120天以后，胎羊的下丘腦、垂體和腎上腺組織已發(fā)育成熟，且胎羊在宮內(nèi)應(yīng)激狀態(tài)下，HPAA相關(guān)激素CRH、ACTH和皮質(zhì)醇激素的分泌激增，這些激素除了作用于胎羊自身HPAA和供胎羊器官發(fā)育所需以外，還可通過子宮胎盤屏障進(jìn)入母羊血液循環(huán)，作用于母羊的HPAA或其他靶器官，激活母羊的被動(dòng)生殖應(yīng)激反應(yīng)。母羊的被動(dòng)生殖應(yīng)激與主動(dòng)生殖應(yīng)激互相協(xié)同促進(jìn)，致使母羊在妊娠期間的HPAA功能持續(xù)地處于激活狀態(tài)，發(fā)揮其生理作用。

由胎羊下丘腦、垂體和腎上腺分泌的CRH、ACTH和皮質(zhì)醇，或由胎盤、蛻膜和胎膜組織分泌的CRH和類固醇激素，進(jìn)入母羊的循環(huán)系統(tǒng)，作用于各靶器官，同時(shí)反饋抑制母體自身的HPAA誘導(dǎo)的應(yīng)激反應(yīng)。CRH. 促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素；ACTH. 促腎上腺皮質(zhì)激素CRH, ACTH, and cortisol secreted by the hypothalamus, pituitary, and adrenal gland of the fetus, or CRH and steroid hormones secreted by the placenta, decidua, and fetal membrane tissue, enter the ewe’s circulation system to act directly on target organs and simultaneously inhibit the maternal HPAA activation. CRH. Corticotropin-releasing hormone; ACTH. Adrenocorticotropic hormone圖3 母羊被動(dòng)生殖應(yīng)激的機(jī)制Fig.3 Mechanism of ewe’s passive reproductive stress

2 母羊生殖應(yīng)激綜合征臨床表現(xiàn)和發(fā)病機(jī)制

母羊在正常的生殖生理狀態(tài)下，適當(dāng)?shù)纳硲?yīng)激有益于受精、著床、胎羊發(fā)育、分娩發(fā)動(dòng)以及泌乳，但在圍孕期、妊娠期、圍產(chǎn)期、哺乳期等生殖生理過程中，由于環(huán)境惡劣、營養(yǎng)供給不足、多胎、胎羊體型過大等原因，可引起母體和胎羊過度的生殖應(yīng)激，從而引起代謝紊亂、免疫功能損害、生殖障礙，胎羊或羔羊發(fā)育受阻等臨床表現(xiàn)，定義為“母羊生殖應(yīng)激綜合征”。

2.1 母羊代謝紊亂和妊娠毒血癥

生殖應(yīng)激學(xué)說提出了“在營養(yǎng)供給不足或生殖任務(wù)加重時(shí)(如雙胞胎)，母體會(huì)動(dòng)員機(jī)體貯備優(yōu)先保證胎兒和繁殖所需，導(dǎo)致機(jī)體負(fù)氮平衡從而加重生殖應(yīng)激(甚至付出生命)”的理論觀點(diǎn)。母羊在妊娠期間對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的需求發(fā)生了巨大的改變，因此物質(zhì)和能量在其體內(nèi)的代謝途徑也大為不同。一般情況下，反芻動(dòng)物體內(nèi)約50%的葡萄糖來自于瘤胃微生物的發(fā)酵產(chǎn)物丙酸通過糖異生而產(chǎn)生。妊娠期間，由于胎羊的生長發(fā)育所需，母羊?qū)I養(yǎng)物質(zhì)的需求大量增加，在營養(yǎng)物質(zhì)的利用方面，母羊也會(huì)調(diào)動(dòng)全身激素信號(hào)，優(yōu)先將能量和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)提供給胎羊。因此，不難理解，為什么盡管生殖應(yīng)激狀態(tài)下的母羊糖代謝相關(guān)激素與常規(guī)應(yīng)激狀態(tài)時(shí)相一致，即胰高血糖素、兒茶酚胺、生長激素分泌升高[31-33]、胰島素分泌降低且伴隨胰島素抵抗[34-36]，但仍然普遍出現(xiàn)低糖血癥[37]。其中的機(jī)理是由于胎羊不能利用母體循環(huán)中的脂肪酸作為能量來源，因此，胎羊作為應(yīng)激源，母體糖原分解及糖異生而來的葡萄糖被大量地運(yùn)往胎盤供胎羊利用，而不是留在母體循環(huán)系統(tǒng)中供能或合成糖原被儲(chǔ)存[38-39]。

當(dāng)母羊采食量嚴(yán)重下降，瘤胃中的菌群被破壞，揮發(fā)性脂肪酸的含量降低，外源性的糖異生底物缺乏導(dǎo)致機(jī)體血糖降低和能量供給受限而造成的負(fù)能平衡(NEB)，對(duì)母羊來說是一種附加的應(yīng)激源，會(huì)加重母羊的生殖應(yīng)激，此時(shí)機(jī)體必須通過動(dòng)員脂肪、同時(shí)加強(qiáng)有機(jī)酸和氨基酸的利用來為自身及胎羊提供能量[40-41]。脂肪的動(dòng)員可產(chǎn)生大量的甘油和游離脂肪酸(NEFA)，前者可通過肝臟糖異生途徑生成葡萄糖，但NEFA必須在肝臟中通過β氧化生成乙酰CoA，再進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝或者轉(zhuǎn)化為酮體，運(yùn)往肝外組織作為能源物質(zhì)被利用[41]。但在妊娠后期，母羊?qū)νw的利用能力下降，過度的脂肪動(dòng)員會(huì)造成體內(nèi)NEFA和酮體蓄積過多，高水平的酮體還會(huì)抑制糖的生成，進(jìn)一步刺激脂肪的動(dòng)員、產(chǎn)生更多的NEFA和酮體[42]。大量的NEFA在肝內(nèi)被重新合成三酰甘油，使母羊逐漸發(fā)展為高脂血癥和脂肪肝[43]，而循環(huán)中酮體的嚴(yán)重升高，最終會(huì)發(fā)展為高酮血癥甚至妊娠毒血癥[37，44]。在母羊營養(yǎng)不良和高酮血癥的病理狀態(tài)下，還會(huì)再度反饋刺激母體皮質(zhì)醇的生物合成[26，45]，進(jìn)一步激活其HPAA，加重生殖應(yīng)激反應(yīng)，形成惡性循環(huán)。與此同時(shí)，過度生殖應(yīng)激引起的妊娠毒血癥[46]和肝脂肪浸潤[47]還能損害維生素D在肝中的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而影響機(jī)體腸道對(duì)鈣的吸收，引起母體的低鈣血癥，且血漿中鈣含量和酮體的含量成反比，即母畜的低鈣血癥隨著生殖應(yīng)激的發(fā)展而加重[48]，母羊生殖應(yīng)激引起的代謝紊亂機(jī)制見圖4。

中國北方冬季綿羊妊娠毒血癥和南方山羊雙羔妊娠毒血癥其發(fā)病機(jī)理：北方自然放牧條件下，母羊懷孕，因冬季草料枯黃，營養(yǎng)供給絕對(duì)不足，或懷雙羔、營養(yǎng)供給相對(duì)不足，妊娠中后期胎兒迅速發(fā)育，需要大量營養(yǎng)物質(zhì)，母羊?yàn)榱撕蟠鷦?dòng)員自己的體脂、體蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)優(yōu)先保證胎兒和繁殖所需，導(dǎo)致機(jī)體負(fù)氮平衡和代謝紊亂，從而出現(xiàn)高酮血癥、高脂血癥、低血鈣、低血糖以及骨軟癥、脂肪肝等“兩高兩低”為主的病理特征。臨床上主要表現(xiàn)：病羊體態(tài)瘦弱，反應(yīng)遲鈍，精神萎靡，食欲減退或廢絕，反芻停止，流產(chǎn)，步態(tài)異常，產(chǎn)后癱瘓等[49]。臨床上，生殖應(yīng)激引起的母羊代謝紊亂和妊娠毒血癥在多胎妊娠母羊中高發(fā)。這是由于多胎妊娠因胎羊數(shù)的增多造成母羊被動(dòng)生殖應(yīng)激的加重，同時(shí)因胎兒數(shù)的增加，子宮胎盤組織對(duì)營養(yǎng)的需求以及泌乳需求也成倍數(shù)增加[50]，母羊飼糧供應(yīng)跟不上就會(huì)造成主動(dòng)生殖應(yīng)激加重，隨之代謝紊亂和妊娠毒血癥的發(fā)病也會(huì)更嚴(yán)重，且這一現(xiàn)象隨著子宮內(nèi)胎羊數(shù)量越多而越發(fā)明顯[39，44，47，51]，因此，母羊的妊娠毒血癥在生產(chǎn)中常被稱為“雙羔癥”。此外，代謝紊亂和毒血癥在冬季和早春季節(jié)高發(fā)。由于冬季和早春的新鮮牧草不足，對(duì)于主要依賴于放牧的羊群，如果額外的飼糧補(bǔ)充不及時(shí)，妊娠母羊?qū)⒊霈F(xiàn)嚴(yán)重的NEB[52]；另一方面，低溫環(huán)境對(duì)于母羊來說也是一個(gè)應(yīng)激源[53]，兩個(gè)因素同時(shí)作用于妊娠母羊或哺乳母羊，引發(fā)嚴(yán)重的生殖應(yīng)激，促成代謝紊亂和毒血癥。

生殖應(yīng)激通過激活HPAA和SAS改變碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)代謝，最終加速酮體生成進(jìn)入母體循環(huán)。HPAA.下丘腦-垂體-腎上腺軸；SAS.交感-腎系統(tǒng)Reproductive stress changes carbohydrate, protein, and lipid metabolism via activating HPAA and SAS, ultimately accelerating ketone-body produce into the maternal circulation. HPAA. Hypothalamus-pituitary-adrenal axis; SAS. Sympathoadrenal system圖4 生殖應(yīng)激誘發(fā)母羊代謝紊亂的機(jī)制Fig.4 Mechanism of ewe’s metabolic disorders induced by reproductive stress

2.2 母羊免疫功能損害

母羊在妊娠期間的生殖應(yīng)激狀態(tài)下，為保證胎羊的營養(yǎng)所需，體內(nèi)的營養(yǎng)策略是優(yōu)先供應(yīng)給胎羊，必將會(huì)減少其對(duì)免疫系統(tǒng)的投入，影響免疫系統(tǒng)的功能發(fā)揮，并且免疫反應(yīng)能力會(huì)隨著妊娠的發(fā)展而逐漸降低，這與生殖應(yīng)激引起的激素變化密切相關(guān)[54]。

嚴(yán)重的生殖應(yīng)激引起的母體高濃度糖皮質(zhì)激素，已被證明具有廣泛的免疫抑制作用[55]。糖皮質(zhì)激素能抑制所有免疫細(xì)胞的成熟、分化和增殖，并能誘導(dǎo)成熟的T細(xì)胞和B細(xì)胞凋亡，抑制IL-1的轉(zhuǎn)錄、翻譯和分泌，減少循環(huán)淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞數(shù)量等[56-58]。Hefnawy等[45]在綿羊試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，雙胎妊娠母羊在妊娠晚期限飼引起強(qiáng)烈的生殖應(yīng)激，循環(huán)皮質(zhì)醇升高的同時(shí)，血漿中的免疫球蛋白IgA、IgM和IgG顯著下降，嚴(yán)重影響母羊的體液免疫功能。除了糖皮質(zhì)激素，妊娠期間高水平的孕酮也對(duì)機(jī)體的天然免疫反應(yīng)系統(tǒng)有一定的影響。母體內(nèi)孕酮隨妊娠的發(fā)展而逐漸升高，減弱巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK)的細(xì)胞活性以及NF-κB的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；降低調(diào)節(jié)性T細(xì)胞活性，抑制抗體的產(chǎn)生；影響輔助性T淋巴細(xì)胞(Th)的平衡，抑制Th1型細(xì)胞因子并促進(jìn)Th2型細(xì)胞因子的產(chǎn)生，形成Th2型偏倚。這些變化雖然有助于妊娠的維持，但同時(shí)也增加了母體對(duì)疾病的易感性[59]。此外，有研究證明了母綿羊在產(chǎn)后體液免疫的反應(yīng)性也降低，血漿炎癥細(xì)胞因子如IL-6、IL-1、和IL-10在分娩至分娩后2周顯著下降[60]。臨床上過度的生殖應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致母羊在圍產(chǎn)期容易出現(xiàn)各種感染性疾病，如乳房炎、產(chǎn)后熱、陰道炎癥、子宮炎、子宮內(nèi)膜炎及其他細(xì)菌或病毒性疾病等。

2.3 母羊生殖障礙

母羊自妊娠晚期至哺乳期，經(jīng)歷了胎羊的快速增長、分娩、泌乳和哺乳等一系列能引起強(qiáng)烈生殖應(yīng)激的生理活動(dòng)，容易引發(fā)嚴(yán)重的NEB和代謝紊亂。在反芻動(dòng)物的發(fā)情周期里，促黃體生成素(luteinizing hormone, LH)和胰島素或胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)的協(xié)同作用是卵泡的發(fā)育機(jī)制之一，而NEB會(huì)導(dǎo)致垂體分泌LH減少、胰腺分泌胰島素降低以及肝合成IGF-1降低，從而影響卵泡的功能和雌二醇的分泌，最終導(dǎo)致母畜的卵巢功能低下、產(chǎn)后乏情、返情率高等表現(xiàn)[61-62]。另有研究報(bào)道，母羊在黃體期短期嚴(yán)重的營養(yǎng)不良則會(huì)引起LH和孕酮的激增，從而延長發(fā)情周期并影響卵巢的排卵[63]。此外，過度的生殖應(yīng)激會(huì)分泌大量的CRH，據(jù)Ciechanowska等報(bào)道，卵泡期母羊高水平的CRH抑制下丘腦視前區(qū)GnRH mRNA和垂體前葉GnRHR mRNA的表達(dá)，從而降低GnRH和LH的分泌，影響發(fā)情和正常排卵[64]。母羊生殖應(yīng)激引起的生殖障礙，在臨床上主要表現(xiàn)為持久黃體、發(fā)情周期延長、產(chǎn)后乏情、返情率高、流產(chǎn)，以及前文所述的因母羊免疫力低下而罹患的子宮炎、子宮內(nèi)膜炎、乳房炎等疾病阻礙母羊的產(chǎn)后泌乳、發(fā)情以及配種。因此可推斷，任何能加重生殖應(yīng)激的因素，如環(huán)境刺激、營養(yǎng)不良、多胎妊娠等均會(huì)加重母羊的生殖障礙，影響母羊的生產(chǎn)繁殖。

2.4 胎羊或羔羊發(fā)育受阻

胎羊在子宮內(nèi)受到過度的宮內(nèi)應(yīng)激同樣對(duì)胎羊和母體造成損害。研究表明，生理狀態(tài)下的胎羊?qū)m內(nèi)應(yīng)激引起SAS激活，能促進(jìn)E和NE的分泌增加，幫助胎羊在妊娠后期適應(yīng)子宮內(nèi)的低氧環(huán)境，但長期的E和NE過度升高，則會(huì)引起胎羊的組織發(fā)育遲緩[65-67]。Rakers等[68]研究發(fā)現(xiàn)妊娠早期母體的過度應(yīng)激產(chǎn)生的大量皮質(zhì)醇通過胎盤屏障進(jìn)入胎羊循環(huán)，造成胎羊在妊娠晚期對(duì)的HPAA活性增強(qiáng)，腎上腺皮質(zhì)醇的生物合成增加；且長期過高的母體游離皮質(zhì)醇還會(huì)導(dǎo)致胎盤生成和分泌進(jìn)入胎羊的乳酸過多，嚴(yán)重影響胎羊的生長和宮內(nèi)福利[12]，降低胎羊的初生重[54]，影響胎羊出生后的存活率，還可引起胎羊和新生羔羊心臟中的氨基酸、脂質(zhì)和TCA循環(huán)代謝紊亂，增加羔羊罹患心肌疾病的風(fēng)險(xiǎn)[69]。母羊、胎盤分泌的CRH和ACTH同樣也能進(jìn)入胎羊體內(nèi)，激活胎羊的HPAA，使胎羊過早或過度暴露于糖皮質(zhì)激素，最終引起胎羊的器官發(fā)育紊亂[16，21]。此外，母羊在妊娠期間營養(yǎng)不良會(huì)導(dǎo)致胎羊的營養(yǎng)供給不足，加重生殖應(yīng)激，通過影響胎羊葡萄糖-胰島素-IGF軸，胎羊血糖、胰島素、IGF-1的水平下降，引起胎羊生長受限[70]；造成胎羊的胸腺發(fā)育受損，胸腺細(xì)胞的增殖降低，氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡增加[71]；胎羊血漿IgA、IL-1β和IL-10的濃度以及淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞的數(shù)量降低[72]，引發(fā)免疫功能障礙。圍產(chǎn)期的母體營養(yǎng)不良會(huì)降低母乳質(zhì)量，影響羔羊出生后的生長發(fā)育及免疫系統(tǒng)的建立[73]。臨床上胎羊或羔羊受生殖應(yīng)激的影響發(fā)育受阻的主要表現(xiàn)為早產(chǎn)或晚產(chǎn)、胎羊發(fā)育不良或?qū)m內(nèi)死亡、羔羊初生重偏低、羔羊存活率低、羔羊生長緩慢以及免疫力低下等。

3 母羊生殖應(yīng)激綜合征的防控原則

在母羊的生殖活動(dòng)期間，因飼糧等營養(yǎng)供給不足或懷雙羔、甚至多羔引起的營養(yǎng)相對(duì)供給不足，高溫應(yīng)激、人為隔離、病原感染等危險(xiǎn)因素下引起采食量下降，或低溫脅迫引起的營養(yǎng)消耗增多等，均造成過度的母羊生殖應(yīng)激從而引發(fā)生殖應(yīng)激綜合征，在臨床上的主要表現(xiàn)為母羊的代謝紊亂、免疫功能失調(diào)、母羊生殖障礙、胎羊或羔羊發(fā)育受阻。臨床上可據(jù)母羊生殖應(yīng)激綜合征的發(fā)病機(jī)理指導(dǎo)該病的綜合防控。

3.1 營養(yǎng)策略

母羊生殖應(yīng)激綜合征其主要病因是因妊娠中后期或哺乳期，由于嚴(yán)重的營養(yǎng)供給不足或雙羔、多羔引起營養(yǎng)供給相對(duì)不足而導(dǎo)致的NEB和代謝紊亂以及并發(fā)癥。根據(jù)發(fā)病機(jī)理可以制定其綜合防控的精準(zhǔn)營養(yǎng)原則：妊娠前期，安全均衡營養(yǎng)；妊娠中期，優(yōu)質(zhì)適度營養(yǎng)；妊娠后期，加強(qiáng)營養(yǎng)；哺乳期：充分營養(yǎng)。因此，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)母羊的生殖生理特點(diǎn)實(shí)施“精準(zhǔn)營養(yǎng)、按需分配”，尤其應(yīng)保證在妊娠期晚期(妊娠后1/3階段)和哺乳期飼糧供應(yīng)充足。生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究證實(shí)，在妊娠中期至晚期，及時(shí)地提高母羊的飼糧供應(yīng)，能有效緩解其生殖應(yīng)激引起的代謝紊亂，母羊的血漿NEFA、孕酮、雌二醇的水平隨著母羊的采食量增加而降低，胰島素和甲狀腺激素(T3/T4)則隨采食量的增加而升高[34]。在生產(chǎn)管理方面，對(duì)于圍產(chǎn)期的雙胞胎或者三胞胎母羊應(yīng)給與特殊照顧，特別是在放牧區(qū)，除額外補(bǔ)充飼糧外，還應(yīng)將多胎妊娠的母羊集中放牧在牧草更優(yōu)質(zhì)的區(qū)域[74]，以確保更優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)供給。在牧草的質(zhì)量上，新鮮牧草優(yōu)于青貯草和干草，青貯草優(yōu)于干草[75]，但在主要依賴放牧的地區(qū)，在冬季新鮮牧草不足的情況下，充足的青貯草和干草供應(yīng)以及適量的玉米和豆粕等精料補(bǔ)飼對(duì)母羊生殖應(yīng)激綜合征的預(yù)防具有重要價(jià)值。

除牧草以外，母羊在生殖期間對(duì)于一些營養(yǎng)元素，如多不飽和脂肪酸、氨基酸、維生素和微量元素等有特殊的需求，需額外補(bǔ)充。有研究證明，母羊在圍產(chǎn)期膳食補(bǔ)多不飽和脂肪，如魚油[76]、亞麻籽[60]，能提升機(jī)體對(duì)炎癥的反應(yīng)性，改善機(jī)體的免疫性能；另有研究報(bào)道，在妊娠后期給母羊補(bǔ)充二十二碳六烯酸類(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)能有效改善胎羊的初生重，并顯著提高羔羊出生后的采食量和日增重[77]。妊娠期母羊日糧補(bǔ)充N-氨基甲酰谷氨酸和瘤胃保護(hù)L-精氨酸，能降低胎羊胸腺內(nèi)氧化應(yīng)激，改善胎羊胸腺發(fā)育和免疫功能[72]，還能促進(jìn)母體-胎盤-胎羊的氨基酸轉(zhuǎn)移，促進(jìn)胎羊的生長發(fā)育[78]。補(bǔ)充維生素E、維生素A和硒，能增加血液中性粒細(xì)胞對(duì)細(xì)菌的殺傷作用，且硒和維生素E的添加，能夠通過增加硒依賴的谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)去除過氧化氫的活性，降低一氧化氮(NO)和ROM(活性氧代謝產(chǎn)物)的產(chǎn)生，降低氧化損傷，能有效預(yù)防乳房炎發(fā)生和降低線蟲對(duì)腸道的影響[79]。

3.2 飼養(yǎng)管理

羊是群居動(dòng)物，妊娠期分群、栓繩、隔群、剪毛等行為均會(huì)刺激母羊的HPAA，造成生殖應(yīng)激的加重[80]，但讓母羊在妊娠期保持適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)則可以有效預(yù)防酮血癥的發(fā)生[81]，還有助于胎羊?qū)ζ咸烟堑奈蘸屠茫龠M(jìn)胎羊的生長[82]。另有研究顯示，母羊在哺乳期，HPAA對(duì)應(yīng)激的敏感性降低，并且胎羊的存在和哺乳行為都能進(jìn)一步降低其敏感性[83]，因此人為地強(qiáng)制提前斷奶會(huì)刺激母羊的HPAA，加重生殖應(yīng)激并產(chǎn)生相應(yīng)的臨床表現(xiàn)[14]。此外，在生殖應(yīng)激的治療方面，早期的研究發(fā)現(xiàn)藥物的應(yīng)用，如CRH拮抗劑等對(duì)母羊的生殖應(yīng)激的治療也具有一定的效果[64]。

妊娠期和哺乳期母羊本身就處于生殖應(yīng)激狀態(tài)，而惡劣的環(huán)境或不當(dāng)?shù)纳a(chǎn)管理對(duì)母羊來說也是一種強(qiáng)烈的應(yīng)激源[84]。長期的冷或熱暴露，會(huì)疊加于生殖應(yīng)激，影響母羊的HPAA功能[85]。Indu等[86]研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)熱應(yīng)激會(huì)通促性腺激素的降低，引起母羊卵巢卵泡發(fā)育抑制，影響母羊的發(fā)情行為和排卵率，母羊血清皮質(zhì)醇水平升高，雌激素分泌降低，孕酮分泌升高，發(fā)情周期顯著延長；另外，冬季極端的低溫也會(huì)引起母羊的酮體升高和生產(chǎn)性能降低[53]。因此，對(duì)于圍產(chǎn)期的母羊，在保證飼糧供給充分的同時(shí)，應(yīng)做好夏季降溫和冬季保暖的工作。夏季天氣炎熱時(shí)應(yīng)防曬降溫，保持良好的空氣，特別是在干旱或高鹽堿牧區(qū)，補(bǔ)充飼糧的同時(shí)保障母羊有充足的飲水也對(duì)其生殖性能具有積極作用[87]。在冬春季牧草不足的情況下，妊娠母羊，特別是多胎妊娠的母羊，更容易出現(xiàn)NEB，應(yīng)該更加注意防寒保暖，減少應(yīng)激的影響。這也提示了在品種選育以及配種的工作中，也無需刻意追求多胎品種或人工誘導(dǎo)多胎妊娠，不當(dāng)?shù)亩嗵ト焉飼?huì)造成母羊嚴(yán)重的生殖應(yīng)激，對(duì)母羊的生產(chǎn)性能和羔羊的存活及生長產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.3 疫病防治

在母羊的生產(chǎn)過程中做好疫病防控對(duì)保持羊生產(chǎn)規(guī)模的穩(wěn)定和擴(kuò)大具有重要意義。處于生殖應(yīng)激狀態(tài)的發(fā)情期和圍產(chǎn)期母羊，過度的生殖應(yīng)激會(huì)促進(jìn)病原感染，造成母羊出現(xiàn)生殖障礙、流產(chǎn)、羔羊發(fā)病或死亡等。母羊的發(fā)情周期大致可分為卵泡期和黃體期。在卵泡期，雌二醇水平升高，孕酮水平下降至基礎(chǔ)水平；在黃體期，水平反向變化。lvarez等[88]研究發(fā)現(xiàn)，孕酮水平的增加或雌二醇水平的降低，會(huì)降低母羊?qū)m內(nèi)衣原體感染的易感性，而該種致病原進(jìn)入母羊機(jī)體后，若母羊未到妊娠階段，該病常呈隱性經(jīng)過，直到妊娠后期才會(huì)引起流產(chǎn)。因此，在發(fā)情前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)檢疫，對(duì)于已患有傳染病的母羊要及時(shí)淘汰，通過疫苗有效預(yù)防病原微生物引起的細(xì)菌性疾病、病毒性疾病流產(chǎn)。此外，在妊娠后期更應(yīng)警防病原感染，胎羊因?qū)m內(nèi)應(yīng)激分泌的皮質(zhì)醇能夠作用于胎盤，促使胎盤分泌雌二醇，其中，雌二醇不僅能刺激HPAA的激活，還能促進(jìn)分娩，但此時(shí)雌二醇水平的增加也會(huì)促進(jìn)衣原體的易感性。有研究表明綿羊妊娠晚期流產(chǎn)衣原體的復(fù)發(fā)與妊娠晚期發(fā)生的血清雌二醇/孕酮比值的顯著生理變化相一致[89]，所以，在時(shí)疫多發(fā)的季節(jié)，要格外加強(qiáng)羊圈的清潔和消毒工作，通過殺滅環(huán)境病原菌來減少妊娠母羊疾病的發(fā)生。另一方面，Beasley等[90]研究發(fā)現(xiàn)瘦素和皮質(zhì)醇濃度與母羊的寄生蟲負(fù)荷和免疫狀態(tài)相關(guān)，低的血液皮質(zhì)醇水平有助于Th1偏向性免疫反應(yīng)，導(dǎo)致對(duì)胃腸道線蟲的易感性增加。而母羊的妊娠期，適當(dāng)?shù)纳硲?yīng)激可以促進(jìn)HPAA相關(guān)激素CRH、ACTH和皮質(zhì)醇激素的分泌增加，一定程度預(yù)防寄生蟲的感染。但定期開展對(duì)羊群的全面驅(qū)蟲工作，定期觀察羊群的活動(dòng)情況和排泄物狀態(tài)，做好疾病診斷工作是降低寄生蟲的感染率的重要方法。

總之，在臨床上，母羊生殖應(yīng)激綜合征主要以預(yù)防為主，工作人員應(yīng)通過綜合管理的手段，保障飼糧充足，避免NEB；做好精準(zhǔn)營養(yǎng)，避免特殊營養(yǎng)元素的缺乏；加強(qiáng)母羊的圍產(chǎn)期護(hù)理，尤其對(duì)于多胎妊娠母羊應(yīng)給與特殊照顧；在天氣條件惡劣時(shí)，保證溫度、濕度、空氣質(zhì)量以及光照強(qiáng)度的穩(wěn)定；生產(chǎn)管理過程中避免對(duì)羊群的強(qiáng)烈驚嚇、驅(qū)趕或人為隔離，避免過早斷奶，防止病原微生物的感染等，盡量減緩母羊的生殖應(yīng)激，保證其生殖活動(dòng)的順利進(jìn)行。

4 小結(jié)與展望

生殖應(yīng)激理論對(duì)于對(duì)于母羊而言是一把“雙刃劍”，適當(dāng)?shù)纳硲?yīng)激是保證母羊順利完成發(fā)情、妊娠和哺乳等生殖活動(dòng)的生理基礎(chǔ)，但過度的生殖應(yīng)激卻是影響母羊代謝、免疫以及生殖系統(tǒng)的危險(xiǎn)因素。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)母羊生殖應(yīng)激理論的生理機(jī)制以及生殖應(yīng)激綜合征的發(fā)病機(jī)理，通過綜合防控的手段，針對(duì)性地開展防控工作，預(yù)防母羊生殖應(yīng)激綜合征的發(fā)生和發(fā)展。盡管目前已有大量的研究佐證了生殖應(yīng)激理論對(duì)母羊生殖具有重要意義，但該理論學(xué)說仍需要研究者們?nèi)ゲ粩嗟赝晟?，未來的研究?yīng)全面擴(kuò)寬論證生殖應(yīng)激理論的普適性，并從分子層面和表觀遺傳角度探究生殖應(yīng)激的分子機(jī)制及其表觀遺傳特性，為生殖應(yīng)激學(xué)說的發(fā)展和生殖健康護(hù)理以及羊產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供更多的理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)支撐。