铅染毒和新城疫疫苗免疫对蛋用鹌鹑血清甲状腺激素(T3、T4)、生长激素和皮质醇含量的影响

庞有志,赵德明,赵淑娟,李宏伟

(1.河南科技大学动物科技学院,河南 洛阳 471003;2.中国农业大学动物医学院,北京 海淀 100193)

甲状腺激素〔三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine,T3)、甲状腺素(thyroxine,T4)〕、生长激素(growth hormone,GH)和皮质醇(cortisol)是控制脊椎动物包括鸟类生长、发育、组织分化、新陈代谢和体温调节等许多生理过程几种重要的激素[1]。动物在应激状态下这几种激素往往要发生比较明显的变化,因此血液中这几种激素的变化常作为检测动物应激反应的重要指标。关于鹌鹑正常发育情况下的甲状腺激素和生长激素的变化规律已有报道[2],但对应激情况下上述激素在血液中的变化情况研究较少。铅和新城疫(ND)疫苗都是鹌鹑生产中的常见应激源,在铅和ND疫苗免疫等应激因素的存在下,鹌鹑血液中上述激素的变化情况尚未见有报道。本研究以蛋用黄羽鹌鹑为研究对象,通过设计不同的铅处理水平和ND疫苗免疫状况,来检测鹌鹑血液中有关激素含量的变化,为建立鹌鹑应激模型提供重要的依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计 试验鹌鹑来自河南省武陟县小徐岗村黄羽鹌鹑育种基地,随机选取90只14日龄黄羽鹌鹑,按2×5因子设计,随机等分到每个试验组中。试验分为新城疫(ND)疫苗免疫组和未免疫组,每组又按饮水中的醋酸铅浓度分为0 mg/kg,50 mg/kg,500 mg/kg,1000 mg/kg和2000 mg/kg 5个水平。免疫组于14日龄用新城疫Ⅳ疫苗点眼、滴鼻接种,每只鹌鹑0.1mL,至30日龄以同样的方法进行二免,铅染毒从15日龄开始,至50日龄结束,试验鹌鹑的管理与试验设计同见文献[3]。

1.2 试剂与仪器 三碘甲腺原氨酸(T3)试剂盒,甲状腺素(T4)试剂盒和皮质醇试剂盒购自北京原子高科核技术应用股份有限公司,生长激素(GH)试剂盒购自深圳拉尔文生物工程技术有限公司。Cap-Ria16型γ计数仪(西安利亚电子仪器有限公司),GL10-2.4A离心机(北京医用离心机厂)。

1.3 测定方法 试验鹌鹑于铅染毒第35天(50日龄),颈动脉放血,每只收集4～5mL血液,静止30 min～60 min,让其自然凝固,3000 r/min离心,分离血清。T3、T4、皮质醇和生长激素的测定均按试剂盒说明进行放射免疫法测定,测定工作由河南科技大学第一附属医院放射科协作完成。

1.4 统计分析 应用SAS8.0统计软件进行双因子方差分析,并进行Duncan′s多重检验。

2 结果与分析

2.1 铅染毒和ND免疫后血清T3和T4的含量见表1。经方差分析,免疫组血清T3浓度高于未免疫组(P＜0.01),不同铅染毒组间差异不显著(P＞0.05)。免疫和铅染毒之间交互作用不显著(P＞0.05)。

血清T4含量在免疫组与未免疫组间以及免疫和铅染毒交互作用均不显著(P＞0.05)。但对铅染毒组间进行多重比较分析,50 mg/kg组T4含量显著低于对照组(P＜0.05),500 mg/kg,1000 mg/kg,2000 mg/kg组显著高于对照组(P＜0.05),三组间差异不显著。

ND免疫组 T4/T3比值显著低于未免疫组(P＜0.01),不同铅染毒组差异不显著(P＞0.05),免疫和铅染毒之间的交互作用不显著(P＞0.05)。多重比较分析,不同铅浓度组T4/T3比值由高到低可分为 0 mg/kg＞1000 mg/kg、500 mg/kg、50 mg/kg＞2000 mg/kg三个显著性等级组,50 mg/kg、500 mg/kg和1000 mg/kg三组差异不显著。

2.2 铅染毒和ND免疫后血清皮质醇和生长激素的含量 见表1。经方差分析,皮质醇和生长激素在血清中的含量无论在免疫和未免疫组间还是不同铅浓度组间均不存在显著性差异(P＞0.05),免疫和铅染毒之间的交互作用也不显著(P＞0.05)。

表1 试验鹌鹑血清甲状腺素、皮质醇和生长激素的含量(均值±标准差) 单位:ng/mL

3 讨论

鸟类血浆中甲状腺激素的浓度与甲状腺发育的阶段有关,鹌鹑属于早成鸟类,在胚胎发育的后半期和出壳前后处于甲状腺的活性增强期,血浆甲状腺激素浓度升高[1]。Schew W A等[4]研究发现,血浆中T3和T4两种激素的浓度在出壳后有相似的变化规律,即T3和T4在出壳的头两天较低,以后迅速升高,8日龄左右达到高峰以后开始下降。14日龄下降到一个较低的水平,逐步上升到成年鹌鹑的水平后基本上保持稳定。限制饲养可以显著降低T3的血浆浓度,但对T4的影响在不同阶段表现不同。本研究发现,醋酸铅对鹌鹑的血清 T3浓度无显著影响,但ND疫苗免疫可显著提高血清T3浓度(P＜0.01)。作者曾发现[5],ND疫苗免疫对鹌鹑造成的应激在生长发育方面主要体现在免疫后的第1～2周,此期间免疫组鹌鹑的体重和增重均较未免疫组低,二次免疫(30日龄)对生长发育的影响已不明显。而本研究是在试验35 d后50日龄进行的测定,免疫组T3浓度仍然高于未免疫组,这是否说明T3可以作为检测鹌鹑新城疫疫苗免疫应激的一个指标值得进一步研究。

本研究发现ND疫苗免疫不影响鹌鹑血清T4浓度,但铅对鹌鹑血清T4的影响比较复杂,可以看出,不仅T3和T4在相同的应激因素下有不同的变化规律,就是T3或T4在单一因素条件下由于应激源作用强度不同也会出现不同的反应。进一步分析T4/T3比值发现,随着铅浓度的增高,T4/T3比值有下降的趋势。相比T3、T4单独的变化来讲,考察T4/T3的比值的变化更能体现出一定的规律性。

皮质醇是一种重要的糖皮质激素,它和皮质酮一道共同调节机体的新陈代谢。正常生理条件下,皮质醇比皮质酮要活跃得多。本研究发现,ND疫苗免疫和铅染毒对血液中的皮质醇含量均没有显著的影响。表明皮质醇的变化作为检测鹌鹑铅中毒应激指标是不灵敏的。

鸟类生长激素的分泌有一定规律,出壳后GH的分泌高峰出现在生长速度最快的时期,以后随着个体的发育逐渐下降,其变化基本上与相对生长率相一致。无论是早期限饲(3～13 d)或是晚期限饲(20～30 d)均不能明显改变日本鹌鹑血浆GH的浓度[6]。Schew W A[4]等研究发现,鹌鹑血清GH 浓度是在7日龄达到高峰,此时体重相当于成年体重的9%,但有研究表明,低蛋白日粮和限制饲养可以诱导禽类GH的分泌,血液中GH浓度增加[7]。本研究发现,免疫和铅染毒对鹌鹑血清GH浓度均没有显著的影响。我们认为鹌鹑生长激素分泌更多的是遵循自身的分泌规律,而较少受到环境中应激因素的影响。

本研究将不同浓度的醋酸铅水溶液通过饮水方式连续染毒35 d,从存活的这73只鹌鹑的生长发育来看,应该都已进入了应激的适应阶段。本试验中测定的这几种激素,除T4以外,其他3种激素并没有反映出铅染毒组不同浓度的差异,这一方面反映了鹌鹑对铅有极大的耐受性;另一方面,说明有些激素如T3、皮质醇和生长激素不适宜作为检测铅中毒的应激指标。

[1]McNabb F M A,King D B.Thyroid hormone effects on growth,development,and metabolism[M]//T he Endocrinology of Growth,Development,and Metabolism of vertebrates.Schreibman M P,Scanes C G,Pang P K.New York:Academic Press,1993:393-417.

[2]MchNabb F M A,Hughes T E.The role of serum binding proteins in determining free hormone concentrations during development in quail[J].Endocrinology,1983,113:957-963.

[3]庞有志,李宏伟,赵德明,等.铅中毒和ND免疫对黄羽鹌鹑免疫功能的影响[J].中国预防兽医学报,2008,30(4):300-304.

[4]Schew W A,McNabb F M A,Scanes C G.Comparison of the ontogenesis of thyroid hormones,growth hormone,and insulinlike growth factor-1 in ad libitum and food-restricted(Altricial)European Starling s and(Precocial)Japanese quail[J].Gen Comp Endocrinol,1996,101:304-316.

[5]庞有志,赵德明,赵淑娟,等.铅染毒和新城疫疫苗免疫对鹌鹑生长发育的影响[J].中国家禽,2008,30(14):11-15.

[6]Vý boh P,Zeman M,Juráni M,et al.Plasma thy roid hormone and g rowth hormone patterns in precocial Japanese quail and altrical European starlings during postnatal development[J].Comp Biochem Phy siol,1996,114C:23-27.

[7]Lacombe D,Bird D M,Scanes C G,et al.T he effect of restricted feeding on plasma growth hormone GH concentrations in growing American Kestrels[J].Condor,1993,95:559-567.