|
补锌对急性冷应激大鼠ACTH分泌及小鼠耐寒力的影响
第四军医大学学报2000年第21卷第6期
陈景元 朱运龙 王复周 高双斌
摘 要:目的 观察补锌对急性冷应激大鼠ACTH分泌及小鼠耐寒力的影响.方法 雄性SD大鼠32只, 随机分为4组, 1, 3组给予正常饲料,饮自来水, 2, 4组给予正常饲料, 饮高锌自来水(补锌1 mg·kg-1.d-1), 5 d后, 3, 4组于-15℃冷暴60 min后与1, 2组一同宰杀, 测血浆ACTH, 血清、肝脏和骨骼肌锌含量. 雄性昆明种小白鼠40只, 随机分为2组, 1组正常进水进食, 2组饮高锌水(补锌1 mg·kg-1.d-1), 5 d后, 两组小鼠同时暴露于-15℃的冷室中, 记录死亡时间.结果 补锌可以使正常大鼠血浆ACTH水平升高(P＜0.05), -15℃冷暴60 min可使大鼠ACTH水平明显升高(P＜0.01), 补锌可以降低其升高的幅度. 补锌使正常大鼠肝和骨骼肌锌含量升高，并减轻冷暴大鼠肝和骨骼肌的锌含量降低的程度. 补锌组小鼠在-15℃冷室内的存活时间比未补锌组延长15.9%（P＜0.05）.结论 适量补锌可能提高机体的耐寒能力.
关键词：冷应激；锌；促肾上腺皮质激素
0 引言
锌是机体重要的微量元素之一，其生物学作用十分广泛，锌不仅是体内一些物质的结构组织成分，而且直接参与了体内重要营养物质的代谢过程. 锌也是一些激素的组成成分，通过激素的作用调节物质代谢. 在某些应激条件下(如创伤、烧伤、剧烈运动、冷暴露等)，机体往往对锌的需要增加，正常生理供给则不能满足机体在应激条件下物质代谢的需要. 我们观察了补锌对急性冷应激大鼠ACTH分泌及小鼠耐寒力的影响，以期为探讨在冷应激条件下的合理供给量提供实验依据.
1 材料和方法
1．1 动物及处理 采用雄性SD大鼠32只, 体质量(200±20)g, 随机分为4组，每组8只. 1，3组给予正常饲料, 饮自来水, 2，4组给予正常饲料, 饮高锌自来水(补锌 1 mg·kg-1.d-1), 5 d后, 3，4组于-15℃冷暴60 min后与1，2组一同宰杀, 测血浆ACTH, 血清皮质酮, 血清、肝脏和骨骼肌锌含量. 雄性昆明种小白鼠40只, 随机分为2组, 1组正常进水进食, 2组饮高锌水(补锌1 mg·kg-1.d-1), 5 d后, 两组小鼠同时暴露于-15℃的冷室中, 观察死亡时间.
1．2 激素的放射免疫测定 ACTH及皮质酮的放射免疫测定按DPC试剂盒说明书操作.
1．3 微量元素锌的测定 用火焰原子吸收法测定血清、肝脏及骨骼肌锌. 采用日立公司生产的180/80Zeeman原子吸收分光光度计和该公司生产的空心阴极灯.
数据处理: 实验中各组数据均为均数±标准误(X±sx),各组数据均采用方差分析进行统计学处理, 显著性界限为P＜0.05.
2 结果
2.1 锌对冷暴大鼠ACTH分泌的影响 补锌可以使正常大鼠血浆ACTH分泌水平升高(P＜0.05). -15℃冷暴60 min可使大鼠ACTH水平明显升高(P＜0.01), 补锌可以降低其升高的幅度. 与此同时, 补锌可以使正常大鼠血清皮质酮的水平升高(P＜0.05). -15℃, 60 min冷暴后, 大鼠血清皮质酮明显升高, 补锌则明显降低了皮质酮升高的幅度(P＜0.01, Tab 1).
表 1 大鼠冷暴后血浆ACTH 和血清皮质酮浓度
Tab 1 ACTH and corticosterone concentrations in cold-exposed rats(n=8, X±sx)
| Group |
ρ(ACTH)/(ng·L-1) |
ρ(Corticosterone)/(μg·L-1) |
| Ⅰ |
132±48 |
249±46 |
| Ⅱ |
208±38 |
338±50a |
| Ⅲ |
310±45a |
817±88a |
| Ⅳ |
264±38ac |
519±76ac |
aP＜0.05 vs roup 1,cP＜0.05 vs group 3. Rats of group I and III drank tap water, group II and IV drank high-zinc water, respectively, and 5 days later, rats from group III and IV underwent exposure to cold at -15℃ for 60 min.2．2 大鼠体内锌水平的变化 补锌使正常大鼠血清锌水平略有升高, 冷暴使血清锌水平降低, 补锌组大鼠冷暴后血清锌比未补锌冷暴组略有升高. 补锌可以使大鼠骨骼肌锌含量升高(P＜0.05), 肝锌有升高趋势. 冷暴可使骨骼肌锌含量升高(P＜0.05), 肝锌有升高趋势. 补锌可以提高冷暴大鼠的组织锌水平(P＜0.05, Tab 2）.
2.3 补锌对小鼠耐寒能力的影响 未补锌组小鼠在-15℃冷室内的存活时间为(74.7±10.1) min, 补锌组小鼠存活时间为(86.6±11.8)min，比未补锌组延长15.9%（P＜0.05）.
表 2 大鼠冷暴后血清和组织中锌含量
Tab 2 Zinc contents in serum and tissues of cold-exposed rats (n=8, X±sx)
| Group |
Serum
ρ(Zn)/
(mg·L-1) |
Liver w(Zn)/
(μg·g-1) |
Muscle
w(Zn)/
(μg·g-1) |
| Ⅰ |
1.34±0.17 |
14.0±3.1 |
41.3±5.4 |
| Ⅱ |
1.36±0.12 |
17.2±2.1b |
47.5±4.7b |
| Ⅲ |
1.44±0.12 |
12.0±3.3b |
29.2±3.7b |
| Ⅳ |
1.53±0.14 |
14.8±3.7 |
36.7±7.7 |
bP＜0.01 vs group Ⅰ, groupⅠ,Ⅱ,Ⅲ and Ⅳ: The same as Tab 1.
3 讨论
急性冷暴使大鼠血浆ACTH及血清皮质酮持续升高，并导致体内锌的重新分布［1］. 本结果提示，补锌可使正常大鼠血浆ACTH和血清皮质酮水平升高，但却降低了冷应激大鼠ACTH和皮质酮升高的幅度. 由此看来，锌对正常及冷应激大鼠的ACTH分泌都有一定的影响，但锌与ACTH的相互关系及应激过程中的相互作用还很难解释. Falchuk等［2］给人体注射ACTH，结果血清锌明显下降. 该作者推测，注射ACTH导致的血清锌降低，与ACTH促进肾上腺激素释放无关，因为这种现象在肾上腺切除的患者身上仍然存在. Ohno等［3］研究了急性冷暴后血浆ACTH及锌水平的变化情况，结果表明，冷暴后血浆ACTH及去甲肾上腺素明显升高，血锌下降，ACTH与白蛋白结合锌呈负相关. Cannon等［4］研究发现，应激运动可使白细胞释放白细胞介素1(IL-1)，该细胞因子可使肝脏摄取锌增加，血锌水平降低. 应激运动可使血浆ACTH水平升高，ACTH对肝脏摄取锌的作用与IL-1相似［2］. 由此可见，ACTH降低血锌水平可能与ACTH促进肝脏对锌的摄取有关. 锌可以提高正常大鼠ACTH的分泌水平，但有趣的是高锌摄入却能降低由于冷应激导致的血浆ACTH升高的幅度. 冷应激时ACTH水平的升高是机体正常的应激防御反应，而锌的这种作用究竟是提高了机体的应激能力还是起了相反的作用，值得进一步证实.
本实验中，高锌摄入的小鼠在-15℃的冷室内存活时间比正常锌摄入小鼠延长了15.9%，表明补锌可以提高机体的耐寒能力. 补锌降低了冷应激大鼠血浆ACTH升高的幅度，是否可以认为，一定的应激刺激只能使补锌大鼠血浆ACTH升高到一定程度，可能还有相当的潜力去抵御更强的应激刺激. 而未补锌大鼠冷应激后血浆ACTH则已处在较高水平，这种抵御更强应激刺激的潜力可能相对较小. 本实验虽然证实了锌在冷应激中有一定的作用, 但其作用的途径及机制尚待进一步研究.
基金项目：全军青年基金资助项目(96Q081)
作者简介：陈景元(1962-)，男(满族)，辽宁省宽甸县人. 医学博士,副教授. Tel.（029）3374863 Email.jy-chen@fmmu.edu.cn
陈景元（第四军医大学:预防医学系劳动与环境卫生学教研室）
朱运龙（基础部生理学教研室， 陕西 西安 710033）
王复周（基础部生理学教研室， 陕西 西安 710033）
高双斌（第四军医大学:预防医学系劳动与环境卫生学教研室）
参考文献:
［1］ 陈景元，朱运龙，王复周et al. 急性冷暴大鼠ACTH分泌及锌代谢的变化［J］. 第四军医大学学报，1998；19（3）：252-253.
［2］ Falchuk KH. Effect of acute exercise and ACTH on serum zinc proteins［J］. N Engl J Med, 1977; 296(3):1129-1134.
［3］ Ohno H, Yahata T, Yamashita K et al. Effects of acute cold exposure in ACTH and zinc concentration in human plasma［J］. Japn J Physiol, 1987; 37(1):749-753.
［4］ Cannon JG, Kluger MJ. Endogenous pyrogen activity in human plasma after exercise［J］. Science, 1983; 220(4):617-622.
|
