高温高湿应激下大鼠HPA轴功能紊乱中海马的关键作用及药物干预策略研究.docxVIP

高温高湿应激下大鼠HPA轴功能紊乱中海马的关键作用及药物干预策略研究

一、引言

1.1研究背景与意义

在全球气候变暖的大背景下，高温高湿环境出现的频率和强度不断增加，这不仅对人类的生活和工作产生诸多不利影响，也对动物的生理机能造成了显著的冲击。当动物处于高温高湿环境中时，其体温调节、代谢、免疫、繁殖等多个生理系统都会发生改变。例如，高温高湿会使动物的呼吸频率加快、心率上升，基础代谢率提高，能量消耗增加，进而影响其生长发育和生产性能。在畜禽养殖中，高温高湿环境常导致家禽产蛋量下降、家畜育肥速度减缓，给养殖业带来巨大的经济损失。此外，高温高湿还会削弱动物的免疫系统功能，使其更容易受到病原微生物的侵袭，引发各种疾病。

在动物应对高温高湿应激的过程中，下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴起着核心作用。HPA轴是机体重要的神经内分泌调节系统，当机体受到应激刺激时，下丘脑室旁核分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），CRH作用于垂体前叶，促使其释放促肾上腺皮质激素（ACTH），ACTH进而刺激肾上腺皮质合成和释放糖皮质激素（GC）。GC作为HPA轴应激反应的最终效应激素，可对机体的代谢、免疫、心血管等多个系统进行调节，以帮助机体适应应激环境。然而，过度或持续的应激刺激会导致HPA轴功能紊乱，GC分泌异常，进而对机体产生一系列负面影响，如免疫抑制、代谢紊乱、行为异常等。

海马作为大脑边缘系统的重要组成部分，在HPA轴的调节中扮演着关键角色。海马是HPA轴应激反应的高位调节中枢，对HPA轴的活动具有抑制性调节作用。海马上分布着丰富的糖皮质激素受体（GR）和盐皮质激素受体（MR），当GC水平升高时，GC可与海马GR和MR结合，通过负反馈机制抑制下丘脑CRH和垂体ACTH的分泌，从而使HPA轴的活性恢复到正常水平。然而，在高温高湿应激等慢性应激条件下，海马GR和MR的表达和功能会发生改变，导致海马对HPA轴的负反馈调节作用减弱，HPA轴功能紊乱。这种HPA轴功能紊乱又会进一步影响海马的结构和功能，导致海马神经元损伤、神经递质失衡、神经可塑性改变等，进而引发学习记忆障碍、焦虑抑郁等精神行为异常。

目前，针对高温高湿应激致HPA轴功能紊乱的药物干预研究具有重要的现实意义。一方面，通过寻找有效的药物干预手段，可以缓解动物在高温高湿环境下的应激反应，减轻HPA轴功能紊乱对机体的损害，提高动物的生产性能和健康水平，促进养殖业的可持续发展。另一方面，对高温高湿应激致HPA轴功能紊乱机制及药物干预的研究，也有助于深入了解应激相关疾病的发病机制，为人类应激相关疾病的防治提供理论依据和实验基础。例如，人类在面对高温高湿环境作业或经历重大应激事件时，也可能出现类似的HPA轴功能紊乱和精神行为异常，从动物实验中获得的研究成果可以为开发治疗人类应激相关疾病的药物提供参考。

1.2国内外研究现状

在高温高湿应激对动物生理影响方面，国内外学者已开展了大量研究。国外研究发现，高温高湿环境会使肉鸡的采食量显著下降，生长速度减缓，料肉比升高。同时，高温高湿还会导致肉鸡血清中皮质酮水平升高，免疫球蛋白含量降低，表明其应激反应增强，免疫功能受到抑制。国内研究也表明，高温高湿环境会对猪的繁殖性能产生负面影响，使母猪的发情周期紊乱，受胎率降低，胚胎死亡率增加。此外，高温高湿还会引起猪的氧化应激，导致血清中丙二醛含量升高，超氧化物歧化酶活性降低。

关于HPA轴在应激反应中的作用机制，国内外研究也取得了一定进展。国外研究揭示了HPA轴的激活过程中，CRH、ACTH和GC之间的相互调控关系，以及HPA轴与其他神经内分泌系统（如交感-肾上腺髓质系统）的交互作用。国内研究则进一步探讨了HPA轴功能紊乱与应激相关疾病（如抑郁症、焦虑症）的关系，发现抑郁症患者的HPA轴活性异常升高，血清中GC水平持续升高，且HPA轴的负反馈调节功能受损。

在海马对HPA轴的调节作用研究方面，国外学者通过动物实验发现，切除海马会导致动物HPA轴对多种应激源的敏感性增高，血浆GC水平升高，表明海马对HPA轴具有抑制性调节作用。国内研究则深入探讨了海马调节HPA轴的分子机制，发现海马中的GR和MR通过与GC结合，调节下丘脑CRH神经元和垂体ACTH细胞的活动，从而实现对HPA轴的负反馈调节。

在药物干预高温高湿应激致HPA轴功能紊乱的研究中，国内外都在积极探索有效的药物。国外研究尝试使用一些神经递质调节剂（如5-羟色胺再摄取抑制剂）和抗氧化剂（如维生素C、维生素E）来缓解动物的应激反应，但效果不