于鹏杰 （山东省诸城市畜牧局 262200）

热应激对小白鼠脑组织影响的研究

于鹏杰 （山东省诸城市畜牧局 262200）

本试验旨在研究热应激对小白鼠脑组织的影响。将9只9周龄的雄性小白鼠分3组，每天进行不同温度(42℃、37℃和33℃)的热应激处理1h，连续处理8d。处死后分别立刻取新鲜脑组织固定，做常规石蜡切片，HE染色，在光镜下观察其组织形态学变化。结果发现，热应激处理后的小鼠，脑及脑膜的血管瘀血，沿血管周围有出血点，皮质呈淡红色，脑实质有充血性斑点，脑组织水肿；小脑的PC细胞退行性变性，下丘脑、大脑皮质、纹状体等均出现明显的细胞坏死和变性，下丘脑有CNS不可逆的损伤。

小鼠 热应激 脑组织损伤

适当的自然应激可使机体逐步适应环境，提高生产性能。如果应激反应过强或持续时间过长，不但会破坏机体的内环境稳定，造成组织和器官的病理性损伤，而且还会降低机体的免疫力，大大降低了畜禽的生产性能和繁殖力，严重时引起畜禽大批量死亡，给畜牧业带来巨大的经济损失。因此研究应激的各种反应，对畜牧业的发展有很重要的意义。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物及分组 本试验将小白鼠(购于山东大学实验动物基地)，适应性饲养3周，每天定时定量饲喂颗粒性鼠料，自由饮水。9周龄时，将11只昆明小鼠随机分成A、B、C、D四组。A、B、C组为实验组(每组3只)，D组为对照组(2只)。试验组动物按下述方式进行处理：将A、B、C三组小鼠放入生化培养箱内(保证充足饮水)分别进行42oC、37oC、33oC热应激处理1h，连续热应激处理8d。对照组小鼠于正常条件下饲养。

1.1.2 试验药品 生理盐水(0.9%的Nac1溶液)，Bouin固定液，碳酸锂饱和溶液，50%、70%、80%、95%和100%酒精，二甲苯-酒精(1:1)，二甲苯，二甲苯-石蜡(1:1)，石蜡，Mayer苏木精液，沉淀酸化伊红Y乙醇液，0.5%盐酸酒精，蒸馏水，中性树胶等。

1.1.3 试验仪器 生物显微镜CX41(日本OLYMPUS生产)，轮转式切片机KD1508(浙江金华科迪仪器设备有限公司)，电热恒温水浴锅(北京市长风仪器仪表公司)，生化培养箱SPX-2508型(上海跃进医疗仪器厂)，解剖盘(手术剪、镊子、手术刀)，载玻片、盖玻片和染液缸等。

1.2 方法

1.2.1 药品配制 Bouin固定液：将苦味酸饱和水溶液、甲醛和冰醋酸以体积比15:5:1混合，摇匀，保存待用。Mayer苏木精液：苏木素0.5g、钾明矾25g、蒸馏水500m1、碘酸钠0.1g、水合氯醛25g、柠檬酸0.5g，先将苏木精加入煮沸的蒸馏水内，充分搅拌溶解后，依次加入钾明矾和碘酸钠使之充分溶解，最后加入水合氯醛和柠檬酸。加热煮沸5min，冷却后过滤使用。沉淀酸化伊红Y乙醇液：将20g伊红Y与500m1蒸馏水充分溶解后加盐酸10m1搅拌，待析出沉淀，用1000m195%的乙醇配成饱和溶液。使用时取这种沉淀酸化伊红Y乙醇饱和储藏液与95%乙醇1:1混合。

1.2.2 切片制作 取材：将对照组和热应激处理组(不经恢复)的小鼠采取断椎法处死，取出新鲜脑组织于生理盐水中浸泡，然后分切成若干小块，厚度一般为2～3mm左右。固定：将不同组小鼠的脑组织用纱布包成小包，投入Bouin固定液中，固定24h。洗涤：将固定好的脑组织在70%乙醇(含少量碳酸锂饱和水溶液)中洗涤至黄色变浅。脱水：采用酒精脱水法。流程为：50%酒精6h→70%酒精8h→80%酒精2h→95%酒精(I)2h→95%酒精(II)2h→无水酒精(I)1.5h→无水酒精(II)1.5h。透明：二甲苯-酒精(1：1)30min→二甲苯(I)30 min二甲苯(II)30min。浸蜡和包埋：二甲苯-石蜡(1:1)30min→石蜡(I)1h→石蜡(II)1h→石蜡(III)2h。切片和粘片：7μm厚连续切片，间隔10片取一片粘片。HE染色：中性树胶封片 染色后干燥，将少量中性树胶滴在组织切片上，再用盖玻片封住。光镜镜检并照相：在光学显微镜下10×10倍，10×40倍，10×100倍观察，并注意比较应激组脑组织和对照组脑组织的组织形态变化。

2 结果与分析

2.1 直接观察不同温度热应激对小鼠脑组织形态的影响

肉眼观察应激组脑组织未见明显病理变化。应激组脑组织和对照组脑组织眼观区别不明显。

2.2 显微镜观察不同温度热应激对小鼠脑组织形态的影响

2.2.1 对照组小鼠脑组织形态 小鼠脑及脑膜呈正常状态，皮质，髓质界限分明，清晰可辨，无明显病理变化。脑细胞(BC)形态结构正常，BC以中央静脉为中轴呈板状放射排列，BC呈多边形，细胞分界清晰，胞质红染，核圆、居中，核膜和核仁清楚(图1、图2)。

图1 正常脑组织(10×10)

图2 正常脑组织(10×10)

2.2.2 试验组小鼠脑组织形态 给予高温刺激后，脑及脑膜的血管瘀血(图3)，沿血管周围有出血点，皮质呈淡红色，脑实质有充血性斑点(图4)，脑组织水肿。小脑的PC细胞退行性变性，下丘脑、大脑皮质、纹状体等均出现明显的细胞坏死和变性(图5)，尤其是下丘脑，可引起CNS产生不可逆的损伤。皮质有小的炎性细胞聚集(图6)。脑细胞发生不同程度的颗粒变性和水泡变性，甚至脂肪变性;颗粒变性脑细胞肿胀，充满粉红色的、粗细不等的颗粒状物。水泡变性细胞体积肿大，细胞浆内有大小不等的水泡，呈蜂窝状(图7)。脂肪变性脑细胞和水泡变性脑细胞十分相似，不易区分，凋亡细胞和坏死细胞增多，细胞核固缩碎裂、呈蓝黑色形成许多凋亡小体，且有淋巴细胞聚集(图8)。

图3 脑及脑膜的血管瘀血(10×40)

图4 脑实质有充血性斑点(10×40)

图5 脑细胞变性 (10×40)

图6 皮质有小的炎性细胞聚集(10×40)

图7 水泡变性细胞体积肿大(10×40)

图8 淋巴细胞聚集(10×40)

3 讨论与分析

正常情况下，在体温调节中枢的控制下，动物产热与散热处于平衡状态。体内物质代谢和肌肉活动过程中不断产生的热量会通过皮肤的辐射、传导、对流和蒸发等方式不断散发出去，以保持正常的体温。

在高温条件下，因辐射、传导及对流散热困难，只能通过汗液的蒸发散热，因而易引起机体脱水。又由于蒸发散热常常受到环境温度和机体健康情况的影响，当环境温度过高使机体散热障碍、体内积热，会引发一系列生理和病理变化。

解剖学研究表明，头部存在着无数血管吻合枝，它联接着头皮丰富的皮下静脉丛和颅内静脉窦，其中最为明显的是：（1）引导来自额部和面上部血液的眼静脉；（2）引导来自下颞静脉和外耳血液的乳突导静脉；（3）引导来自背部头皮和头冠部血流的颅顶导静脉。用多普勒技术检查这些静脉的血流方向，发现当体温过高时，皮肤血管扩大，头面部出汗引起蒸发致冷，受冷的血液由皮肤表面经上述这些导静脉直接流向颅内；体温过低时这些导静脉中的血流停止或反向流动。这一事实表明：头皮体表与颅内的血液可以根据身体热状态的变化而改变流向，即具有双向流动的功能。具体而言，导静脉中血流换向取决于内外颈静脉系统间由于体温变化引起血管收缩或扩张产生的压力差改变。这样在体温过高时机体自身便于实现选择性冷却的目的，以确保脑部温度低于躯干温度，这样有效的保护了脑，不至于受太大的损伤。

热应激处理后，小鼠脑及脑膜的血管瘀血，沿血管周围又出血点，皮质呈淡红色，脑实质又充血性斑点，脑组织水肿，本试验中，虽然对小鼠进行了不同温度热应激处理，但由于每次热应激时间仅为1h，且恢复时间较长(24h)。故不同温度的热应激对小鼠脑的损伤程度不显着。

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1007-1733(2013)02-0010-02

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