于鵬杰 （山東省諸城市畜牧局 262200）

熱應(yīng)激對小白鼠腦組織影響的研究

于鵬杰 （山東省諸城市畜牧局 262200）

本試驗(yàn)旨在研究熱應(yīng)激對小白鼠腦組織的影響。將9只9周齡的雄性小白鼠分3組，每天進(jìn)行不同溫度(42℃、37℃和33℃)的熱應(yīng)激處理1h，連續(xù)處理8d。處死后分別立刻取新鮮腦組織固定，做常規(guī)石蠟切片，HE染色，在光鏡下觀察其組織形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激處理后的小鼠，腦及腦膜的血管瘀血，沿血管周圍有出血點(diǎn)，皮質(zhì)呈淡紅色，腦實(shí)質(zhì)有充血性斑點(diǎn)，腦組織水腫；小腦的PC細(xì)胞退行性變性，下丘腦、大腦皮質(zhì)、紋狀體等均出現(xiàn)明顯的細(xì)胞壞死和變性，下丘腦有CNS不可逆的損傷。

小鼠 熱應(yīng)激 腦組織損傷

適當(dāng)?shù)淖匀粦?yīng)激可使機(jī)體逐步適應(yīng)環(huán)境，提高生產(chǎn)性能。如果應(yīng)激反應(yīng)過強(qiáng)或持續(xù)時(shí)間過長，不但會破壞機(jī)體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，造成組織和器官的病理性損傷，而且還會降低機(jī)體的免疫力，大大降低了畜禽的生產(chǎn)性能和繁殖力，嚴(yán)重時(shí)引起畜禽大批量死亡，給畜牧業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此研究應(yīng)激的各種反應(yīng)，對畜牧業(yè)的發(fā)展有很重要的意義。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及分組 本試驗(yàn)將小白鼠(購于山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基地)，適應(yīng)性飼養(yǎng)3周，每天定時(shí)定量飼喂顆粒性鼠料，自由飲水。9周齡時(shí)，將11只昆明小鼠隨機(jī)分成A、B、C、D四組。A、B、C組為實(shí)驗(yàn)組(每組3只)，D組為對照組(2只)。試驗(yàn)組動(dòng)物按下述方式進(jìn)行處理：將A、B、C三組小鼠放入生化培養(yǎng)箱內(nèi)(保證充足飲水)分別進(jìn)行42oC、37oC、33oC熱應(yīng)激處理1h，連續(xù)熱應(yīng)激處理8d。對照組小鼠于正常條件下飼養(yǎng)。

1.1.2 試驗(yàn)藥品 生理鹽水(0.9%的Nac1溶液)，Bouin固定液，碳酸鋰飽和溶液，50%、70%、80%、95%和100%酒精，二甲苯-酒精(1:1)，二甲苯，二甲苯-石蠟(1:1)，石蠟，Mayer蘇木精液，沉淀酸化伊紅Y乙醇液，0.5%鹽酸酒精，蒸餾水，中性樹膠等。

1.1.3 試驗(yàn)儀器 生物顯微鏡CX41(日本OLYMPUS生產(chǎn))，輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)KD1508(浙江金華科迪儀器設(shè)備有限公司)，電熱恒溫水浴鍋(北京市長風(fēng)儀器儀表公司)，生化培養(yǎng)箱SPX-2508型(上海躍進(jìn)醫(yī)療儀器廠)，解剖盤(手術(shù)剪、鑷子、手術(shù)刀)，載玻片、蓋玻片和染液缸等。

1.2 方法

1.2.1 藥品配制 Bouin固定液：將苦味酸飽和水溶液、甲醛和冰醋酸以體積比15:5:1混合，搖勻，保存待用。Mayer蘇木精液：蘇木素0.5g、鉀明礬25g、蒸餾水500m1、碘酸鈉0.1g、水合氯醛25g、檸檬酸0.5g，先將蘇木精加入煮沸的蒸餾水內(nèi)，充分?jǐn)嚢枞芙夂螅来渭尤脞浢鞯\和碘酸鈉使之充分溶解，最后加入水合氯醛和檸檬酸。加熱煮沸5min，冷卻后過濾使用。沉淀酸化伊紅Y乙醇液：將20g伊紅Y與500m1蒸餾水充分溶解后加鹽酸10m1攪拌，待析出沉淀，用1000m195%的乙醇配成飽和溶液。使用時(shí)取這種沉淀酸化伊紅Y乙醇飽和儲藏液與95%乙醇1:1混合。

1.2.2 切片制作 取材：將對照組和熱應(yīng)激處理組(不經(jīng)恢復(fù))的小鼠采取斷椎法處死，取出新鮮腦組織于生理鹽水中浸泡，然后分切成若干小塊，厚度一般為2～3mm左右。固定：將不同組小鼠的腦組織用紗布包成小包，投入Bouin固定液中，固定24h。洗滌：將固定好的腦組織在70%乙醇(含少量碳酸鋰飽和水溶液)中洗滌至黃色變淺。脫水：采用酒精脫水法。流程為：50%酒精6h→70%酒精8h→80%酒精2h→95%酒精(I)2h→95%酒精(II)2h→無水酒精(I)1.5h→無水酒精(II)1.5h。透明：二甲苯-酒精(1：1)30min→二甲苯(I)30 min二甲苯(II)30min。浸蠟和包埋：二甲苯-石蠟(1:1)30min→石蠟(I)1h→石蠟(II)1h→石蠟(III)2h。切片和粘片：7μm厚連續(xù)切片，間隔10片取一片粘片。HE染色：中性樹膠封片 染色后干燥，將少量中性樹膠滴在組織切片上，再用蓋玻片封住。光鏡鏡檢并照相：在光學(xué)顯微鏡下10×10倍，10×40倍，10×100倍觀察，并注意比較應(yīng)激組腦組織和對照組腦組織的組織形態(tài)變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 直接觀察不同溫度熱應(yīng)激對小鼠腦組織形態(tài)的影響

肉眼觀察應(yīng)激組腦組織未見明顯病理變化。應(yīng)激組腦組織和對照組腦組織眼觀區(qū)別不明顯。

2.2 顯微鏡觀察不同溫度熱應(yīng)激對小鼠腦組織形態(tài)的影響

2.2.1 對照組小鼠腦組織形態(tài) 小鼠腦及腦膜呈正常狀態(tài)，皮質(zhì)，髓質(zhì)界限分明，清晰可辨，無明顯病理變化。腦細(xì)胞(BC)形態(tài)結(jié)構(gòu)正常，BC以中央靜脈為中軸呈板狀放射排列，BC呈多邊形，細(xì)胞分界清晰，胞質(zhì)紅染，核圓、居中，核膜和核仁清楚(圖1、圖2)。

圖1 正常腦組織(10×10)

圖2 正常腦組織(10×10)

2.2.2 試驗(yàn)組小鼠腦組織形態(tài) 給予高溫刺激后，腦及腦膜的血管瘀血(圖3)，沿血管周圍有出血點(diǎn)，皮質(zhì)呈淡紅色，腦實(shí)質(zhì)有充血性斑點(diǎn)(圖4)，腦組織水腫。小腦的PC細(xì)胞退行性變性，下丘腦、大腦皮質(zhì)、紋狀體等均出現(xiàn)明顯的細(xì)胞壞死和變性(圖5)，尤其是下丘腦，可引起CNS產(chǎn)生不可逆的損傷。皮質(zhì)有小的炎性細(xì)胞聚集(圖6)。腦細(xì)胞發(fā)生不同程度的顆粒變性和水泡變性，甚至脂肪變性;顆粒變性腦細(xì)胞腫脹，充滿粉紅色的、粗細(xì)不等的顆粒狀物。水泡變性細(xì)胞體積腫大，細(xì)胞漿內(nèi)有大小不等的水泡，呈蜂窩狀(圖7)。脂肪變性腦細(xì)胞和水泡變性腦細(xì)胞十分相似，不易區(qū)分，凋亡細(xì)胞和壞死細(xì)胞增多，細(xì)胞核固縮碎裂、呈藍(lán)黑色形成許多凋亡小體，且有淋巴細(xì)胞聚集(圖8)。

圖3 腦及腦膜的血管瘀血(10×40)

圖4 腦實(shí)質(zhì)有充血性斑點(diǎn)(10×40)

圖5 腦細(xì)胞變性 (10×40)

圖6 皮質(zhì)有小的炎性細(xì)胞聚集(10×40)

圖7 水泡變性細(xì)胞體積腫大(10×40)

圖8 淋巴細(xì)胞聚集(10×40)

3 討論與分析

正常情況下，在體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，動(dòng)物產(chǎn)熱與散熱處于平衡狀態(tài)。體內(nèi)物質(zhì)代謝和肌肉活動(dòng)過程中不斷產(chǎn)生的熱量會通過皮膚的輻射、傳導(dǎo)、對流和蒸發(fā)等方式不斷散發(fā)出去，以保持正常的體溫。

在高溫條件下，因輻射、傳導(dǎo)及對流散熱困難，只能通過汗液的蒸發(fā)散熱，因而易引起機(jī)體脫水。又由于蒸發(fā)散熱常常受到環(huán)境溫度和機(jī)體健康情況的影響，當(dāng)環(huán)境溫度過高使機(jī)體散熱障礙、體內(nèi)積熱，會引發(fā)一系列生理和病理變化。

解剖學(xué)研究表明，頭部存在著無數(shù)血管吻合枝，它聯(lián)接著頭皮豐富的皮下靜脈叢和顱內(nèi)靜脈竇，其中最為明顯的是：（1）引導(dǎo)來自額部和面上部血液的眼靜脈；（2）引導(dǎo)來自下顳靜脈和外耳血液的乳突導(dǎo)靜脈；（3）引導(dǎo)來自背部頭皮和頭冠部血流的顱頂導(dǎo)靜脈。用多普勒技術(shù)檢查這些靜脈的血流方向，發(fā)現(xiàn)當(dāng)體溫過高時(shí)，皮膚血管擴(kuò)大，頭面部出汗引起蒸發(fā)致冷，受冷的血液由皮膚表面經(jīng)上述這些導(dǎo)靜脈直接流向顱內(nèi)；體溫過低時(shí)這些導(dǎo)靜脈中的血流停止或反向流動(dòng)。這一事實(shí)表明：頭皮體表與顱內(nèi)的血液可以根據(jù)身體熱狀態(tài)的變化而改變流向，即具有雙向流動(dòng)的功能。具體而言，導(dǎo)靜脈中血流換向取決于內(nèi)外頸靜脈系統(tǒng)間由于體溫變化引起血管收縮或擴(kuò)張產(chǎn)生的壓力差改變。這樣在體溫過高時(shí)機(jī)體自身便于實(shí)現(xiàn)選擇性冷卻的目的，以確保腦部溫度低于軀干溫度，這樣有效的保護(hù)了腦，不至于受太大的損傷。

熱應(yīng)激處理后，小鼠腦及腦膜的血管瘀血，沿血管周圍又出血點(diǎn)，皮質(zhì)呈淡紅色，腦實(shí)質(zhì)又充血性斑點(diǎn)，腦組織水腫，本試驗(yàn)中，雖然對小鼠進(jìn)行了不同溫度熱應(yīng)激處理，但由于每次熱應(yīng)激時(shí)間僅為1h，且恢復(fù)時(shí)間較長(24h)。故不同溫度的熱應(yīng)激對小鼠腦的損傷程度不顯著。

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