寒冷条件下大鼠血浆及不同脑区中亮氨酸－脑啡肽、环一磷酸腺苷等含量变化的影响
作者：薛秀兰 曹惠君
单位：佳木斯大学基础医学院病生教研室
关键词：寒冷；亮氨酸-脑啡肽；环一磷酸腺苷
黑龙江医药科学000601提要 目的：旨在研究不同低温条件下，这些物质含量变化及影响变化的机制，为内分泌及低温领域提供一定的理论基础。方法：本实验采用放射免疫法对36只大鼠在不同低温环境中亮氨酸-脑啡肽(L-EK)、环一磷酸腺苷(cAMP)、CA2+及Mg2+含量进行观察。结果和结论：实验各组与对照组相比，L-EK、cAMP、Ca2+及Mg2+差异具有显著性(P<0.01)。提示：在寒冷刺激过程中L-EK、cAMP、Ca2+及Mg2+参与体温调节。
Effects of L-EK and cAMP of plasma and different regions
, http://www.100md.com
in the process of cold stimulations in rats
Xue Xiulan, et al
Abstract Objective: In order to study the changes of L-EK and cAMP inplasma and different brain regions and their mechanisms in different hypothermia mice to supply a theoretical basis for study of neuroendocrinclogy and hypothermia fields. Methods: L-EK, cAMP, Ca2+ and Mg2+ of plasma and different regions were observed by RIA and atom aborption methods. Results: and Conclusions: Compared with control, L-EK, cAMP, Ca2+ and Mg2+ in the experimental groups were much increased (P<0.01),and they might be concerned with body temperature regulation.
, 百拇医药
Key words Hypothermia; L-Enkephalin; Ca2+; Mg2+; cycli cAMP
在多肽物质分离提纯中发现，有些肽类物质具有改变体温的作用，为体温调节的研究开辟了新的领域。目前有关L-EK、cAMP、Ca2+研究十分迅速。它们涉及的研究范围也越来越广泛。在神经生理、临床医学、针麻、镇痛等研究中树立一个新的里和碑。目前，已证实L-EK、cAMP在发热中的作用[1]，L-EK对体温的影响与动物的种类、应用的剂量以及环境温度有关[2]。但目前尚为见低温下其变化的报道，为此本文对此进行初步探讨。
1 材料和方法
1.1 动物分组及模型复制
选用健康成年Wistar大鼠，体重210～230g，共36只，雌、雄各半。先置于16℃～18℃室温下饲养一周，尔后按随机原则分两大组；实验组和对照组，各组均以常规喂食、饮水和定时光照。实验组又根据所置温度、时间的不同分为三组，如下：1组(8℃～10℃)：将大白鼠9只置于8℃～10℃环境中一周。Ⅱ组(2℃～4℃)；将大白鼠9只置于2℃～4℃冰箱内，每天3h，连续一周。冰箱内放一只充满氧气的球胆，使之缓慢地释放氧气，使冰箱内氧气含量维持在19%左右。每隔30min更换氧气球胆。Ⅲ组(-1℃～2℃)；将大白鼠只置于-1℃～2℃冰箱中，每天3h，连续一周，其它同上。对照组(16℃～18℃)；9只大白鼠，除寒冷外各条件相同。每组测温探头插入直肠内，待体温稳定记录三次肛温(10min一次)，以均数为基础体温。
, 百拇医药
1.2 L-EK、cAMP、Ca2+及Mg2+含量的测定
L-EK放免试剂盒由上海第二军医大神经生物教研室提供，cAMP放免试剂盒由上海中医学院同位素室提供。
1.3 测定方法
大鼠断头后，依照试剂盒说明书收集L-EK、cAMP血浆和组织样本。低温离心(3000r/min 20min)，取上清。采用FF-6B型放射免疫r记数仪测定。
Ca2+及Mg2+组织样本的收集；迅速打开颅腔，取出并分离组织，将脑组织放入37℃La3+液中温浴20min，取出后用去离子水冲洗3次后于70℃烤箱烘烤72h后，称取脑组织干重容入1:1浓硝酸中彻底消化后取样，用1% LaCL3+稀释和原子吸收分光光度计测其浓度。以上实验指标以±s表示，实验数据的统计学处理采用t检验。
, 百拇医药
2 结果
2.1 各组L-EK含量变化
与对照组相比，血浆、下丘脑和脑干组L-EK组值差异有显著性(P<0.01)，其中下丘脑组中实验各组值比对照组值明显升高(P<0.01)。见表1。
表1 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区L-EK含量变化
分组
肛温(℃)
血浆(ng/ml)
下丘脑(pg/mg)
脑干(pg/mg)
对照组
, 百拇医药
38.9±0.7
538.73±42.27
5.96±0.55
0.46±0.06
实验Ⅰ
38.0±0.2
1087.72±124.57*
51.29±4.66*
0.41±0.05
实验Ⅱ
37.5±0.3
623.9±140.90
, 百拇医药
30.83±3.79*
0.48±0.05
实验Ⅲ
36.4±0.2
954.73±42.25*
22.52±3.22*
1.46±0.35*
注:*与对照组比较P<0.01
2.2 各组cAMP含量变化
与对照组相比，血浆、下丘脑和脑干组L-EK组值差异有显著性(P<0.01)，其中血浆、下丘脑和脑干组中Ⅲ组明显升高(P<0.01)，见表2。
, 百拇医药
表2 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区cAMP含量变化
分组
肛温(℃)
血浆(ng/ml)
下丘脑(pg/mg)
脑干(pg/mg)
对照组
38.9±0.7
39.46±5.42
936.40±152.40
403.72±56.43
, http://www.100md.com 实验Ⅰ
38.0±0.2
44.36±3.65*
1021.14±172.42#
431.11±39.31#
实验Ⅱ
37.5±0.3
48.94±6.35#
1124.61±138.71#
459.68±42.03#
实验Ⅲ
36.4±0.2
, 百拇医药
59.71±4.43#
1415.37±232.64*
521.42±68.22*
注:*与对照组比较P<0.01，#与对照比较P<0.05
2.3 各组Ca2+含量变化
与对照组相比，下丘脑和脑干组Ca2+值差异有显著性(P<0.01)，实验各组与对照组比，下丘脑组Ca2+值明显升高(P<0.01)。见表3。
表3 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区含量Ca2+变化
分组
, http://www.100md.com
肛温(℃)
下丘脑(μg/mg)
脑干(μg/mg)
对照组
38.9±0.7
240.57±24.48
113.25±14.41
实验Ⅰ
38.0±0.2
1087.89±74.83*
908.13±23.46*
实验Ⅱ
, 百拇医药
37.5±0.3
600.42±21.97*
262.62±27.62*
实验Ⅲ
36.4±0.2
443.32±23.69*
140.61±15.82
注:*与对照组比较P<0.01
2.4 各组Mg2+含量变化
与对照组相比，下丘脑和脑干组Mg2+值差异有显著性(P<0.01)，实验各组与对照组相比，下丘脑组Mg2+值明显升高(P<0.01)。见表4。
, 百拇医药
表4 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区含量Mg2+变化
分组
肛温(℃)
下丘脑(μg/mg)
脑干(μg/mg)
对照组
38.9±0.7
482.75±13.61
341.58±24.25
实验Ⅰ
38.0±0.2
, 百拇医药 537.88±17.288
272.84±18.27*
实验Ⅱ
37.5±0.3
643.26±12.92*
451.47±47.11*
实验Ⅲ
36.4±0.2
648.15±18.28*
456.21±31.84*
注:*与对照组比较P<0.01
, 百拇医药
3 讨论
①L-EK对体温的影响，在不同种属的动物和不同的实验条件，表现不一。在小鼠和猫，脑室内注入L-EK都可以引起体温轻度升高。也有人报道可使体温降低。直接将L-EK微量注射给猫的视前区-下丘脑前部，可使体温轻微地升高[3]。因此内啡肽作用于体温调节系统的阿片受体，不同的动作作用于不同的部位引起的体温反应也不相同。目前认为应激与阿片肽释放有关。本文测得低温可使L-EK释放增加。可能由于寒冷应激引起Ach增加，Ach增加促使神经分泌物L-EK释放。也可能符合Douglass 1971年提出可逆的胞饮和胞吐作用机制来解释L-EK的释放。至于其增高的具体原因及意义有待于进一步探讨。②cAMP是调节细胞功能和突触传递的重要介质。因此cAMP在体温调节中的作用受到重视。Komblutb等报告，热应激时，大鼠视前区、下丘脑后内侧区、神经垂体中cAMP浓度明显升高，而脑皮部的cAMP浓度下降。目前，有关低温医学的研究报道甚少，国内易华发现动物冷暴露后，大鼠尿中cAMP排泄量增加。本实验观察到冷暴露时下丘脑、血浆、脑干cAMP含量增加。可能由于低温环境Ach酯酶活性受抑制，Ach量生成增多，因而刺激脂肪等组织中cAMP的生成与排泄。Kluger报道，低温时内生致冷原作用中枢神经系统，通过影响脑内cAMP含量而引起降温反应。③Ca2+在机体发挥膜稳定剂、代谢调节剂及第二信使的作用[4]，也有人称Ca2+是生理学家的“DNA”[5]。细胞内的Ca2+是真正发挥调节细胞机能活动的有效成分。因此，细胞膜内外尤其是胞内Ca2+浓度可引起生理及病理性的改变。正因如此，机体存在许多调节机制，其中Na+/Ca2+系统是体温调定点的生理学基础，并且强调Ca2+浓度是高定点的生理学基础。
, 百拇医药
本文结果表明低温可使大鼠下丘脑、脑干Mg2+、Ca2+浓度增加，且在实验三组中，随温度降低Mg2+、Ca2+浓度成反向变化，这可能由于Mg2+、Ca2+是天然拮抗剂的缘故。如果Mg2+、Ca2+浓度增加超过一定限度，可造成细胞功能改变，导致细胞死亡。
作者简介:薛秀兰(1970-),女,山东省黄岛区人,讲师,医学硕士,主要研究方向为低温医学。
参考文献
1，Kluger MJ. Frver: Role of pyrogens and cryogens. Physiol Rev 1991;71:93
2，Reid A et al. Rev physiol 1987;40:377
3，Phillips M I. Neuroendocrinology 1978;25:354
4，Reid A et al. Am J Physiol 1982;243:R82
5，Frederick AU et al. Proc Natl Acad Sci USA 1984;81:1575
(2000-07-10收稿), 百拇医药
单位：佳木斯大学基础医学院病生教研室
关键词：寒冷；亮氨酸-脑啡肽；环一磷酸腺苷
黑龙江医药科学000601提要 目的：旨在研究不同低温条件下，这些物质含量变化及影响变化的机制，为内分泌及低温领域提供一定的理论基础。方法：本实验采用放射免疫法对36只大鼠在不同低温环境中亮氨酸-脑啡肽(L-EK)、环一磷酸腺苷(cAMP)、CA2+及Mg2+含量进行观察。结果和结论：实验各组与对照组相比，L-EK、cAMP、Ca2+及Mg2+差异具有显著性(P<0.01)。提示：在寒冷刺激过程中L-EK、cAMP、Ca2+及Mg2+参与体温调节。
Effects of L-EK and cAMP of plasma and different regions
, http://www.100md.com
in the process of cold stimulations in rats
Xue Xiulan, et al
Abstract Objective: In order to study the changes of L-EK and cAMP inplasma and different brain regions and their mechanisms in different hypothermia mice to supply a theoretical basis for study of neuroendocrinclogy and hypothermia fields. Methods: L-EK, cAMP, Ca2+ and Mg2+ of plasma and different regions were observed by RIA and atom aborption methods. Results: and Conclusions: Compared with control, L-EK, cAMP, Ca2+ and Mg2+ in the experimental groups were much increased (P<0.01),and they might be concerned with body temperature regulation.
, 百拇医药
Key words Hypothermia; L-Enkephalin; Ca2+; Mg2+; cycli cAMP
在多肽物质分离提纯中发现，有些肽类物质具有改变体温的作用，为体温调节的研究开辟了新的领域。目前有关L-EK、cAMP、Ca2+研究十分迅速。它们涉及的研究范围也越来越广泛。在神经生理、临床医学、针麻、镇痛等研究中树立一个新的里和碑。目前，已证实L-EK、cAMP在发热中的作用[1]，L-EK对体温的影响与动物的种类、应用的剂量以及环境温度有关[2]。但目前尚为见低温下其变化的报道，为此本文对此进行初步探讨。
1 材料和方法
1.1 动物分组及模型复制
选用健康成年Wistar大鼠，体重210～230g，共36只，雌、雄各半。先置于16℃～18℃室温下饲养一周，尔后按随机原则分两大组；实验组和对照组，各组均以常规喂食、饮水和定时光照。实验组又根据所置温度、时间的不同分为三组，如下：1组(8℃～10℃)：将大白鼠9只置于8℃～10℃环境中一周。Ⅱ组(2℃～4℃)；将大白鼠9只置于2℃～4℃冰箱内，每天3h，连续一周。冰箱内放一只充满氧气的球胆，使之缓慢地释放氧气，使冰箱内氧气含量维持在19%左右。每隔30min更换氧气球胆。Ⅲ组(-1℃～2℃)；将大白鼠只置于-1℃～2℃冰箱中，每天3h，连续一周，其它同上。对照组(16℃～18℃)；9只大白鼠，除寒冷外各条件相同。每组测温探头插入直肠内，待体温稳定记录三次肛温(10min一次)，以均数为基础体温。
, 百拇医药
1.2 L-EK、cAMP、Ca2+及Mg2+含量的测定
L-EK放免试剂盒由上海第二军医大神经生物教研室提供，cAMP放免试剂盒由上海中医学院同位素室提供。
1.3 测定方法
大鼠断头后，依照试剂盒说明书收集L-EK、cAMP血浆和组织样本。低温离心(3000r/min 20min)，取上清。采用FF-6B型放射免疫r记数仪测定。
Ca2+及Mg2+组织样本的收集；迅速打开颅腔，取出并分离组织，将脑组织放入37℃La3+液中温浴20min，取出后用去离子水冲洗3次后于70℃烤箱烘烤72h后，称取脑组织干重容入1:1浓硝酸中彻底消化后取样，用1% LaCL3+稀释和原子吸收分光光度计测其浓度。以上实验指标以±s表示，实验数据的统计学处理采用t检验。
, 百拇医药
2 结果
2.1 各组L-EK含量变化
与对照组相比，血浆、下丘脑和脑干组L-EK组值差异有显著性(P<0.01)，其中下丘脑组中实验各组值比对照组值明显升高(P<0.01)。见表1。
表1 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区L-EK含量变化
分组
肛温(℃)
血浆(ng/ml)
下丘脑(pg/mg)
脑干(pg/mg)
对照组
, 百拇医药
38.9±0.7
538.73±42.27
5.96±0.55
0.46±0.06
实验Ⅰ
38.0±0.2
1087.72±124.57*
51.29±4.66*
0.41±0.05
实验Ⅱ
37.5±0.3
623.9±140.90
, 百拇医药
30.83±3.79*
0.48±0.05
实验Ⅲ
36.4±0.2
954.73±42.25*
22.52±3.22*
1.46±0.35*
注:*与对照组比较P<0.01
2.2 各组cAMP含量变化
与对照组相比，血浆、下丘脑和脑干组L-EK组值差异有显著性(P<0.01)，其中血浆、下丘脑和脑干组中Ⅲ组明显升高(P<0.01)，见表2。
, 百拇医药
表2 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区cAMP含量变化
分组
肛温(℃)
血浆(ng/ml)
下丘脑(pg/mg)
脑干(pg/mg)
对照组
38.9±0.7
39.46±5.42
936.40±152.40
403.72±56.43
, http://www.100md.com 实验Ⅰ
38.0±0.2
44.36±3.65*
1021.14±172.42#
431.11±39.31#
实验Ⅱ
37.5±0.3
48.94±6.35#
1124.61±138.71#
459.68±42.03#
实验Ⅲ
36.4±0.2
, 百拇医药
59.71±4.43#
1415.37±232.64*
521.42±68.22*
注:*与对照组比较P<0.01，#与对照比较P<0.05
2.3 各组Ca2+含量变化
与对照组相比，下丘脑和脑干组Ca2+值差异有显著性(P<0.01)，实验各组与对照组比，下丘脑组Ca2+值明显升高(P<0.01)。见表3。
表3 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区含量Ca2+变化
分组
, http://www.100md.com
肛温(℃)
下丘脑(μg/mg)
脑干(μg/mg)
对照组
38.9±0.7
240.57±24.48
113.25±14.41
实验Ⅰ
38.0±0.2
1087.89±74.83*
908.13±23.46*
实验Ⅱ
, 百拇医药
37.5±0.3
600.42±21.97*
262.62±27.62*
实验Ⅲ
36.4±0.2
443.32±23.69*
140.61±15.82
注:*与对照组比较P<0.01
2.4 各组Mg2+含量变化
与对照组相比，下丘脑和脑干组Mg2+值差异有显著性(P<0.01)，实验各组与对照组相比，下丘脑组Mg2+值明显升高(P<0.01)。见表4。
, 百拇医药
表4 寒冷条件下大鼠血浆、不同脑区含量Mg2+变化
分组
肛温(℃)
下丘脑(μg/mg)
脑干(μg/mg)
对照组
38.9±0.7
482.75±13.61
341.58±24.25
实验Ⅰ
38.0±0.2
, 百拇医药 537.88±17.288
272.84±18.27*
实验Ⅱ
37.5±0.3
643.26±12.92*
451.47±47.11*
实验Ⅲ
36.4±0.2
648.15±18.28*
456.21±31.84*
注:*与对照组比较P<0.01
, 百拇医药
3 讨论
①L-EK对体温的影响，在不同种属的动物和不同的实验条件，表现不一。在小鼠和猫，脑室内注入L-EK都可以引起体温轻度升高。也有人报道可使体温降低。直接将L-EK微量注射给猫的视前区-下丘脑前部，可使体温轻微地升高[3]。因此内啡肽作用于体温调节系统的阿片受体，不同的动作作用于不同的部位引起的体温反应也不相同。目前认为应激与阿片肽释放有关。本文测得低温可使L-EK释放增加。可能由于寒冷应激引起Ach增加，Ach增加促使神经分泌物L-EK释放。也可能符合Douglass 1971年提出可逆的胞饮和胞吐作用机制来解释L-EK的释放。至于其增高的具体原因及意义有待于进一步探讨。②cAMP是调节细胞功能和突触传递的重要介质。因此cAMP在体温调节中的作用受到重视。Komblutb等报告，热应激时，大鼠视前区、下丘脑后内侧区、神经垂体中cAMP浓度明显升高，而脑皮部的cAMP浓度下降。目前，有关低温医学的研究报道甚少，国内易华发现动物冷暴露后，大鼠尿中cAMP排泄量增加。本实验观察到冷暴露时下丘脑、血浆、脑干cAMP含量增加。可能由于低温环境Ach酯酶活性受抑制，Ach量生成增多，因而刺激脂肪等组织中cAMP的生成与排泄。Kluger报道，低温时内生致冷原作用中枢神经系统，通过影响脑内cAMP含量而引起降温反应。③Ca2+在机体发挥膜稳定剂、代谢调节剂及第二信使的作用[4]，也有人称Ca2+是生理学家的“DNA”[5]。细胞内的Ca2+是真正发挥调节细胞机能活动的有效成分。因此，细胞膜内外尤其是胞内Ca2+浓度可引起生理及病理性的改变。正因如此，机体存在许多调节机制，其中Na+/Ca2+系统是体温调定点的生理学基础，并且强调Ca2+浓度是高定点的生理学基础。
, 百拇医药
本文结果表明低温可使大鼠下丘脑、脑干Mg2+、Ca2+浓度增加，且在实验三组中，随温度降低Mg2+、Ca2+浓度成反向变化，这可能由于Mg2+、Ca2+是天然拮抗剂的缘故。如果Mg2+、Ca2+浓度增加超过一定限度，可造成细胞功能改变，导致细胞死亡。
作者简介:薛秀兰(1970-),女,山东省黄岛区人,讲师,医学硕士,主要研究方向为低温医学。
参考文献
1，Kluger MJ. Frver: Role of pyrogens and cryogens. Physiol Rev 1991;71:93
2，Reid A et al. Rev physiol 1987;40:377
3，Phillips M I. Neuroendocrinology 1978;25:354
4，Reid A et al. Am J Physiol 1982;243:R82
5，Frederick AU et al. Proc Natl Acad Sci USA 1984;81:1575
(2000-07-10收稿), 百拇医药