热应激对昆明小白鼠肝脏组织损伤的研究

屈平平 李 涛 王宝杰 胡士林 （山东畜牧兽医职业学院 山东 潍坊 261061）

试验研究

热应激对昆明小白鼠肝脏组织损伤的研究

屈平平 李 涛 王宝杰 胡士林*（山东畜牧兽医职业学院 山东 潍坊 261061）

对成年昆明小白鼠每天分别进行不同温度(42℃、37℃、33℃)的热应激处理1h，连续处理8d。处死后立刻取肝脏组织，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肝脏窦间隙、中央静脉、小叶间静脉淤血；肝索排列紊乱、不清；窦间隙和汇管区有不同程度的炎性细胞浸润；肝细胞颗粒变性和水泡变性；肝组织细胞凋亡增多并呈弥散性或灶性坏死。结果表明，热应激对肝脏组织有一定的损伤，但不同温度热应激处理对小鼠肝脏组织结构的影响差异不显著。

小鼠 热应激 肝组织损伤

应激是指机体对外界或内部的各种非常刺激(热应激、冷应激、电离辐射、创伤、自由基、饥饿、精神刺激、过度疲劳以及感染、中毒等)所产生的非特异性应答反应的总和。适当的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，会破坏稳定的机体内环境，造成组织和器官的病理性损伤，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。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。在高温条件下，因辐射、传导及对流散热困难，机体散热障碍、体内积热，体温调节及生理机能趋于紊乱[1]。而肝脏参与多种物质的合成、储存、代谢和转化及解毒和吞噬作用[2]。如果肝脏受到损伤，就会影响机体正常的物质代谢和防御机能，导致机体发病。因此，研究热应激对肝脏的损伤有着重要的意义。本试验从损伤的角度，在实验室的条件下对试验用小白鼠进行热应激处理，利用剖检、组织学检查的方法对热应激导致肝组织损伤进行研究。目的是阐明不同温度热应激组对肝脏组织的损伤部位、性质、及损伤程度。

1 材料和方法

1.1 试验动物及分组 将12只9周龄昆明雄性小鼠随机分成A、B、C、D四组。A、B、C组为实验组，D组为对照组。实验组小鼠放入生化培养箱内(保证充足饮水)每天分别进行42℃、37℃、33℃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。

1.2 常规石蜡切片制作 组织切片的制作方法根据前人报道的方法并略加改进[3,4]。用断椎法处死小鼠，取出新鲜肝脏于生理盐水中洗去血液，然后分切成若干小块，不同组的小鼠肝脏用纱布包成小包，投入Bouin固定液中，固定24h。将固定好的肝脏在70%乙醇(含少量碳酸锂饱和水溶液)中洗涤至黄色变浅。酒精法脱水，二甲苯透明，浸蜡并包埋，切片，粘片，HE染色，中性树胶封片，最后光镜镜检并照相。

2 结果

2.1 热应激对小鼠肝脏形态的影响 应激组小鼠肝脏没有明显肉眼可见的病理变化。应激组鼠肝脏和对照组鼠肝脏比较从体积、颜色、质地等方面未见明显不同。

2.2 热应激对小鼠肝脏组织结构的影响 肝索细胞排列紊乱，肝小叶及肝板结构消失(图3)。肝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、肝细胞肿胀，并充满粉红色的、粗细不等的颗粒状物。水泡变性、肝细胞体积肿大，细胞浆内有大小不等的水泡，呈蜂窝状。胞核悬浮于中央或被挤压一侧。脂肪变性的肝细胞和水泡变性的肝细胞十分相似(图4)。汇管区和肝小叶内都有程度不等的炎性细胞浸润：在小叶间静脉周围有许多淋巴细胞和嗜中性粒细胞聚集，小叶内也有小的炎性细胞聚集堆(图4～6)。肝窦变窄，肝窦腔内有PMN聚集，KC增生并轻度肿大，凋亡细胞和坏死细胞增多，细胞核固缩碎裂呈蓝黑色并形成许多凋亡小体，且有淋巴细胞聚集，甚至有大的坏死灶(图7)。窦间隙、中央静脉和小叶间静脉有不同程度淤血(图8)。不同热应激处理的小鼠肝脏病理性损伤差别不显著。

图1 正常小叶中央静脉

图2 正常肝小叶汇管区

图3 肝索紊乱不清

图4 肝细胞变性肿胀变圆、小叶间淋巴细胞浸润

图5 汇管区淋巴细胞浸润

图6 肝细胞点状坏死区

图7 肝细胞灶性坏死区

图8 汇管区血管淤血

3 讨论

（1）韦大文等将小鼠每天进行40℃热应激1h，连续处理9d，结果发现：热应激后肝细胞发生弥漫性肿胀，部分肝细胞气球样变，肝细胞排列紊乱，肝血窦受压变窄，肝细胞片状坏死，弥漫性炎症细胞浸润，周围血管充血[5]。本试验结果与之基本相符。原因是两者热应激强度和热应激时间比较相近。宁章勇等将肉鸡在34.5～32.5℃下连续饲养25d，结果发现：热应激前5d，肝组织血管充血，因水肿肝窦增宽，但肝细胞结构完整，从第7d开始肝细胞肿胀，并出现水泡变性，随热应激时间的延长病变逐渐加剧，最后整个肝组织呈明显的网状结构[6]。本试验在热应激后第8天也观察到肝细胞肿胀和水泡变性；由于热应激时间比较短，未见肝组织呈明显的网状结构。王珏等将蛋鸡在日平均温度为29.8℃的环境下饲养52d后，肝实质色泽变淡，质地脆软易碎，组织切片观察结果与本实验基本一致[7]。本试验热应激组小鼠肝脏没有明显肉眼可见的病理变化。付旭彬等发现随着热应激的时间的延长，肉鸡肝组织损伤程度逐渐加强[8]。本试验虽然对小鼠进行了不同温度强度热应激处理，但由于每次热应激时间仅为1h，且恢复时间较长(24h)。故不同温度强度的热应激对小鼠肝脏的损伤程度差别不大。本研究表明：高强度短时间的热应激和低强度长时间的热应激都能导致肝组织发生明显的病理变化。（2）热应激条件下，致使小鼠肝细胞发生变性、凋亡和坏死的因素主要是物质代谢紊乱、血液循环障碍、神经激素调节失衡三个方面，且三者之间是相互联系、相互影响的。（3）热应激时，动物机体散热加强，皮肤表面血管膨胀、充血，消化道内血流量相对不足，营养物质的消化和吸收速度减慢。温度升高，还可直接通过温度感受器作用于丘脑抑制采食[9]。另外，热应激过程中，动物呼吸急促，排出二氧化碳过多，血中二氧化碳和氢离子浓度下降，导致呼吸性碱中毒，进而引起水盐代谢失调[10]。研究还发现：热应激时血酶水平失衡和酶活力下降[11]，必势影响酶的正常催化功能，从而影响糖类、蛋白质、脂类的正常代谢。热应激过程中，内脏缺血所致肝组织缺氧，细胞有氧氧化受阻，无氧酵解增强，乳酸生成增多，引起代谢性酸中毒和有毒物质在细胞内堆积[12]。另外，热应激使得甲状腺分泌减少，肾上腺素和去甲肾上腺素分泌量显著增加，血皮质酮浓度升高，其他激素(醛固酮、抗利尿激素、高血糖激素等)分泌也增多[13]。

总之，热应激时，中枢神经系统调节功能失常，蛋白质和脂肪分解加强，自由基产生增加，清除不足，造成自由基蓄积；细胞内未完全氧化物质和代谢终产物等有毒物质的累积及细胞膜的通透性破坏和细胞质的渗透压升高，使得肝细胞发生颗粒变性和水泡变性。另外，热本身作为细胞损伤因子会对细胞产生直接的细胞毒效应，对细胞有显著的杀伤作用。

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S852.33+8

A

1007-1733(2015)05-0001-02

2014-09-26）

山东省现代农业产业技术体系产业创新团队建设项目(SDAIT-06-011-05)

*通讯作者