胡惠潔，欒天明，袁建彬，楊煥民，郭景茹

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

應(yīng)激是指受外界異常刺激后,動(dòng)物機(jī)體全身產(chǎn)生的一系列非特異性反應(yīng),刺激可興奮交感神經(jīng),升高垂體和腎上腺皮質(zhì)分泌的激素,升高血糖和血壓,加快心率和呼吸,且使機(jī)體代謝異常，持續(xù)一定程度的應(yīng)激可使機(jī)體患病甚至死亡[1-2]。引起動(dòng)物產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)的因素有很多種，如環(huán)境突然變化、長(zhǎng)途運(yùn)輸、過(guò)冷、過(guò)熱、缺氧、驚嚇、創(chuàng)傷等[3]。腸道是機(jī)體長(zhǎng)期與外界環(huán)境接觸的器官，因?yàn)槠洫?dú)有的解剖特點(diǎn)成為應(yīng)激的中心靶器官[4]。當(dāng)動(dòng)物機(jī)體發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)時(shí),會(huì)造成畜禽腹脹、腸脹氣、黏膜血便、胃出血等消化系統(tǒng)的疾病，最典型的損傷是應(yīng)激性潰瘍，這是胃腸黏膜屏障保護(hù)機(jī)能減弱和組織細(xì)胞損傷增加共同作用的結(jié)果[5-7]。同時(shí)，應(yīng)激對(duì)腸道生理功能的主要影響還體現(xiàn)在動(dòng)力改變、使內(nèi)臟感知增加、分泌物的變化、增加通透性以及對(duì)黏膜血流再生能力和對(duì)微生物群的負(fù)面影響等方面[8-9]。

1 應(yīng)激導(dǎo)致的胃腸道運(yùn)動(dòng)變化

胃腸道的主要功能是分泌、運(yùn)動(dòng)和吸收[10]。大量證據(jù)表明，當(dāng)動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)這些功能會(huì)受到不同程度的影響。有研究表明，應(yīng)激負(fù)荷3 d顯著增加促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(corticotropinreleasing factor，CRF)的表達(dá)和皮質(zhì)酮濃度，導(dǎo)致胃延遲排空，胃動(dòng)力受到抑制，遠(yuǎn)端結(jié)腸運(yùn)動(dòng)被增強(qiáng)[11]；郝悅等[12]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，心理應(yīng)激使胃排空受到明顯抑制，且抑制程度隨著應(yīng)激強(qiáng)度不斷加強(qiáng)；劉穎等[13]發(fā)現(xiàn)，慢性應(yīng)激可促進(jìn)大鼠結(jié)腸運(yùn)動(dòng)。

1.1 應(yīng)激對(duì)胃排空的影響據(jù)報(bào)道，在應(yīng)激刺激下，機(jī)體胃動(dòng)力會(huì)受到顯著影響，胃排空受到明顯抑制，并且隨著動(dòng)物在應(yīng)激環(huán)境中時(shí)間的延長(zhǎng)，胃排空作用受到的抑制也不斷增強(qiáng)[14]。由此提示應(yīng)激源對(duì)應(yīng)激對(duì)象作用的時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)應(yīng)激對(duì)象的作用將更加明顯[12]。MIWA等[15]通過(guò)試驗(yàn)得知，避水應(yīng)激會(huì)引起胃排空延遲。OCHI等[16]通過(guò)試驗(yàn)也得出了相似結(jié)論，并且得知?jiǎng)游餀C(jī)體受到連續(xù)急性應(yīng)激刺激時(shí)胃排空的延遲是通過(guò)交感神經(jīng)途徑介導(dǎo)的，而慢性期的胃排空加速是通過(guò)增加從胃中釋放的活性生長(zhǎng)素釋放肽來(lái)介導(dǎo)的。

但是，目前應(yīng)激對(duì)胃排空造成影響的機(jī)制尚未詳細(xì)明確。有文獻(xiàn)表明，CRF是中樞應(yīng)激反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了2種CRF受體亞型(R1和R2)，它們分別在應(yīng)激反應(yīng)中介導(dǎo)結(jié)腸活動(dòng)的增強(qiáng)和減緩胃排空[17]。另?yè)?jù)報(bào)道，在連續(xù)應(yīng)激條件下，胃排空的變化與血漿中兒茶酚胺動(dòng)態(tài)變化和活躍的生長(zhǎng)素釋放肽水平有關(guān)[16]。

1.2 應(yīng)激對(duì)結(jié)腸的影響研究表明,應(yīng)激可引起結(jié)腸收縮動(dòng)力顯著增強(qiáng),傳遞速率延緩，這種傳遞速率的變化可能是結(jié)腸收縮過(guò)強(qiáng)、阻力增強(qiáng)所致[18]。

機(jī)體對(duì)應(yīng)激的反應(yīng)主要是由下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)和交感-腎上腺-髓質(zhì)這2條“應(yīng)激軸”興奮,并大量釋放“應(yīng)激激素” (如促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子、促腎上腺皮質(zhì)激素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素和去甲腎上腺素等)所介導(dǎo)的，這些激素會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生一些對(duì)應(yīng)激的適應(yīng)性變化[19]。已有研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激期間腦啡肽(enkephalin，ENK)釋放增加,由于ENK可增強(qiáng)結(jié)腸動(dòng)力,其釋放增加可能是應(yīng)激后結(jié)腸動(dòng)力增強(qiáng)的原因之一[18]。

2 應(yīng)激造成胃腸道組織變化及機(jī)制

2.1 應(yīng)激造成的胃腸道組織變化不同應(yīng)激源及應(yīng)激的不同強(qiáng)度會(huì)對(duì)動(dòng)物胃腸道組織造成不同程度的損傷，這點(diǎn)在對(duì)畜禽的相關(guān)研究中已得到證實(shí)。李士澤等[20]發(fā)現(xiàn)，冷應(yīng)激對(duì)雛雞腺胃、十二指腸和盲腸扁桃體有明顯的影響，在浸水冷應(yīng)激1～2 h后其出現(xiàn)了不同程度的黏膜出血。還有研究也得出了相似結(jié)論，在冷應(yīng)激時(shí)，雛雞腸黏膜屏障通透性增加，腸絨毛出現(xiàn)明顯形態(tài)學(xué)變化。且慢性冷應(yīng)激時(shí)其腸黏膜損傷程度高于急性應(yīng)激對(duì)腸黏膜的損傷。隨著動(dòng)物暴露于應(yīng)激環(huán)境時(shí)間的延長(zhǎng)，腸黏膜的損傷有所減輕[5]。UNI等[21]發(fā)現(xiàn)，高溫應(yīng)激可顯著降低肉仔雞空腸絨毛高度、絨毛表面積和絨毛體積，解除應(yīng)激后這種影響迅速改善。李蓮順等[22]在大鼠急進(jìn)高原的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大鼠胃黏膜均有不同程度的點(diǎn)狀或線狀出血、糜爛及潰瘍形成，而且從第4天開(kāi)始，胃黏膜潰瘍指數(shù)顯著遞增,而在6～10 d時(shí)潰瘍指數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)一步證實(shí)急進(jìn)高原可引起大鼠高原低氧應(yīng)激性潰瘍，尤其是急進(jìn)高原的第8天最明顯。有學(xué)者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，急性應(yīng)激和慢性應(yīng)激均會(huì)加劇腸道炎癥[23]。

2.2 應(yīng)激引起胃腸道組織變化的機(jī)制在冷應(yīng)激條件，胃黏膜血流量減少,黏膜屏障抵抗力降低，胃酸的反向擴(kuò)散導(dǎo)致黏膜內(nèi)酸中毒，增加黏膜通透性，最后破壞細(xì)胞膜[24]。隨著酸累積更多，攻擊黏膜下毛細(xì)血管，隨后造成內(nèi)皮腫脹并且更多地減少黏膜血流量，當(dāng)酸攻擊桅桿狀細(xì)胞時(shí)，會(huì)使它們?nèi)チ；⑨尫沤M胺和白三烯，增加毛細(xì)血管通透性，導(dǎo)致病情惡化。而暴露于寒冷環(huán)境條件下胃的酸分泌增加的機(jī)制可能與迷走神經(jīng)對(duì)胃的影響增加有關(guān)[25]，寒冷環(huán)境促進(jìn)了大鼠促甲狀腺激素和促甲狀腺激素釋放激素的分泌[26]。

關(guān)于應(yīng)激引起動(dòng)物腸道炎癥的機(jī)制，已經(jīng)有大量數(shù)據(jù)表明CRF自分泌和旁分泌對(duì)炎癥的直接作用[27]。CRF是中樞應(yīng)激反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，其通過(guò)神經(jīng)末梢或局部到達(dá)炎癥部位，通過(guò)上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞或駐留免疫細(xì)胞釋放肽。CRF在中心和外圍水平上具有相反的效果。中央CRF具有抗炎作用，外周CRF充當(dāng)促炎介質(zhì)[28]。應(yīng)激可以通過(guò)刺激CRF釋放的機(jī)制引起副交感神經(jīng)激活，最終影響?zhàn)つし蚀蠹?xì)胞。據(jù)報(bào)道，肥大細(xì)胞的過(guò)度激活是炎癥性疾病的重要病理生理機(jī)制[29]，應(yīng)激可以通過(guò)刺激神經(jīng)或肥大細(xì)胞的機(jī)制增加離子分泌，增加黏蛋白釋放并消耗杯狀細(xì)胞，增加腸道通透性。還會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌黏附增加和管腔乳酸桿菌減少。由于上述變化，腔內(nèi)抗原可能進(jìn)入上皮細(xì)胞，引起炎癥[30]。

3 應(yīng)激引起的腸道菌群變化

腸道菌群對(duì)動(dòng)物機(jī)體的體內(nèi)平衡和健康生長(zhǎng)起著極為重要的作用，被認(rèn)為是調(diào)節(jié)動(dòng)物代謝和免疫的重要組成部分[31]。近年來(lái)，越來(lái)越多人的目光聚焦到了腦-腸軸和腸道微生物群之間的相互作用。腦-腸軸在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和腸道之間的聯(lián)系中發(fā)揮重要作用，并導(dǎo)致機(jī)體在發(fā)生應(yīng)激時(shí)引發(fā)出不同的腸道疾病[32]。應(yīng)激可導(dǎo)致動(dòng)物腸道微生物菌群的組成發(fā)生變化，還會(huì)誘導(dǎo)神經(jīng)遞質(zhì)和促炎細(xì)胞因子水平發(fā)生變化。大量證據(jù)表明，應(yīng)激與腸道微生物菌群之間有著及其緊密的聯(lián)系[31]。有研究發(fā)現(xiàn)，暴露于應(yīng)激條件下會(huì)改變細(xì)菌菌群，同時(shí)腸道細(xì)菌也可能會(huì)對(duì)腦腸軸(gut-brain axis，BGA)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，并調(diào)節(jié)腸道運(yùn)動(dòng)性、滲透性和內(nèi)臟敏感性[33]。

TSIOTSIAS等[34]通過(guò)試驗(yàn)得出結(jié)論，當(dāng)動(dòng)物暴露在束縛應(yīng)激下時(shí)，其體內(nèi)總厭氧菌可能會(huì)受到影響。在應(yīng)激期間動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)氣莢膜梭菌水平出現(xiàn)顯著升高，而在應(yīng)激暴露末期，產(chǎn)氣莢膜梭菌的數(shù)量恢復(fù)到初始水平甚至低于初始水平。

4 展望

應(yīng)激對(duì)畜禽胃腸道功能的影響涉及到多個(gè)方面，因此還需要多層次地深入研究。近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)展的相關(guān)研究顯示，越來(lái)越多的人在關(guān)注此方向，這為此項(xiàng)研究提供了更多的可能性，提升了這一研究的廣度和深度。應(yīng)激對(duì)畜禽胃腸道功能影響的研究對(duì)畜禽健康、生產(chǎn)及福利意義深遠(yuǎn)，并且對(duì)畜禽業(yè)的迅速發(fā)展具有重大意義。