应激对畜禽胃肠道功能的影响

胡惠洁，栾天明，袁建彬，杨焕民，郭景茹

(黑龙江八一农垦大学 动物科技学院，黑龙江 大庆 163319)

应激是指受外界异常刺激后,动物机体全身产生的一系列非特异性反应,刺激可兴奋交感神经,升高垂体和肾上腺皮质分泌的激素,升高血糖和血压,加快心率和呼吸,且使机体代谢异常，持续一定程度的应激可使机体患病甚至死亡[1-2]。引起动物产生应激反应的因素有很多种，如环境突然变化、长途运输、过冷、过热、缺氧、惊吓、创伤等[3]。肠道是机体长期与外界环境接触的器官，因为其独有的解剖特点成为应激的中心靶器官[4]。当动物机体发生应激反应时,会造成畜禽腹胀、肠胀气、黏膜血便、胃出血等消化系统的疾病，最典型的损伤是应激性溃疡，这是胃肠黏膜屏障保护机能减弱和组织细胞损伤增加共同作用的结果[5-7]。同时，应激对肠道生理功能的主要影响还体现在动力改变、使内脏感知增加、分泌物的变化、增加通透性以及对黏膜血流再生能力和对微生物群的负面影响等方面[8-9]。

1 应激导致的胃肠道运动变化

胃肠道的主要功能是分泌、运动和吸收[10]。大量证据表明，当动物处于应激状态时这些功能会受到不同程度的影响。有研究表明，应激负荷3 d显著增加促肾上腺皮质激素释放因子(corticotropinreleasing factor，CRF)的表达和皮质酮浓度，导致胃延迟排空，胃动力受到抑制，远端结肠运动被增强[11]；郝悦等[12]通过研究发现，心理应激使胃排空受到明显抑制，且抑制程度随着应激强度不断加强；刘颖等[13]发现，慢性应激可促进大鼠结肠运动。

1.1 应激对胃排空的影响据报道，在应激刺激下，机体胃动力会受到显著影响，胃排空受到明显抑制，并且随着动物在应激环境中时间的延长，胃排空作用受到的抑制也不断增强[14]。由此提示应激源对应激对象作用的时间越长,对应激对象的作用将更加明显[12]。MIWA等[15]通过试验得知，避水应激会引起胃排空延迟。OCHI等[16]通过试验也得出了相似结论，并且得知动物机体受到连续急性应激刺激时胃排空的延迟是通过交感神经途径介导的，而慢性期的胃排空加速是通过增加从胃中释放的活性生长素释放肽来介导的。

但是，目前应激对胃排空造成影响的机制尚未详细明确。有文献表明，CRF是中枢应激反应的关键介质，目前已经发现了2种CRF受体亚型(R1和R2)，它们分别在应激反应中介导结肠活动的增强和减缓胃排空[17]。另据报道，在连续应激条件下，胃排空的变化与血浆中儿茶酚胺动态变化和活跃的生长素释放肽水平有关[16]。

1.2 应激对结肠的影响研究表明,应激可引起结肠收缩动力显著增强,传递速率延缓，这种传递速率的变化可能是结肠收缩过强、阻力增强所致[18]。

机体对应激的反应主要是由下丘脑-垂体-肾上腺皮质和交感-肾上腺-髓质这2条“应激轴”兴奋,并大量释放“应激激素” (如促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素、糖皮质激素、肾上腺素和去甲肾上腺素等)所介导的，这些激素会使机体产生一些对应激的适应性变化[19]。已有研究发现，应激期间脑啡肽(enkephalin，ENK)释放增加,由于ENK可增强结肠动力,其释放增加可能是应激后结肠动力增强的原因之一[18]。

2 应激造成胃肠道组织变化及机制

2.1 应激造成的胃肠道组织变化不同应激源及应激的不同强度会对动物胃肠道组织造成不同程度的损伤，这点在对畜禽的相关研究中已得到证实。李士泽等[20]发现，冷应激对雏鸡腺胃、十二指肠和盲肠扁桃体有明显的影响，在浸水冷应激1～2 h后其出现了不同程度的黏膜出血。还有研究也得出了相似结论，在冷应激时，雏鸡肠黏膜屏障通透性增加，肠绒毛出现明显形态学变化。且慢性冷应激时其肠黏膜损伤程度高于急性应激对肠黏膜的损伤。随着动物暴露于应激环境时间的延长，肠黏膜的损伤有所减轻[5]。UNI等[21]发现，高温应激可显著降低肉仔鸡空肠绒毛高度、绒毛表面积和绒毛体积，解除应激后这种影响迅速改善。李莲顺等[22]在大鼠急进高原的试验中发现，大鼠胃黏膜均有不同程度的点状或线状出血、糜烂及溃疡形成，而且从第4天开始，胃黏膜溃疡指数显著递增,而在6～10 d时溃疡指数相对稳定，进一步证实急进高原可引起大鼠高原低氧应激性溃疡，尤其是急进高原的第8天最明显。有学者通过研究发现，急性应激和慢性应激均会加剧肠道炎症[23]。

2.2 应激引起胃肠道组织变化的机制在冷应激条件，胃黏膜血流量减少,黏膜屏障抵抗力降低，胃酸的反向扩散导致黏膜内酸中毒，增加黏膜通透性，最后破坏细胞膜[24]。随着酸累积更多，攻击黏膜下毛细血管，随后造成内皮肿胀并且更多地减少黏膜血流量，当酸攻击桅杆状细胞时，会使它们去粒化并释放组胺和白三烯，增加毛细血管通透性，导致病情恶化。而暴露于寒冷环境条件下胃的酸分泌增加的机制可能与迷走神经对胃的影响增加有关[25]，寒冷环境促进了大鼠促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素的分泌[26]。

关于应激引起动物肠道炎症的机制，已经有大量数据表明CRF自分泌和旁分泌对炎症的直接作用[27]。CRF是中枢应激反应的关键介质，其通过神经末梢或局部到达炎症部位，通过上皮细胞、内皮细胞或驻留免疫细胞释放肽。CRF在中心和外围水平上具有相反的效果。中央CRF具有抗炎作用，外周CRF充当促炎介质[28]。应激可以通过刺激CRF释放的机制引起副交感神经激活，最终影响黏膜肥大细胞。据报道，肥大细胞的过度激活是炎症性疾病的重要病理生理机制[29]，应激可以通过刺激神经或肥大细胞的机制增加离子分泌，增加黏蛋白释放并消耗杯状细胞，增加肠道通透性。还会导致细菌黏附增加和管腔乳酸杆菌减少。由于上述变化，腔内抗原可能进入上皮细胞，引起炎症[30]。

3 应激引起的肠道菌群变化

肠道菌群对动物机体的体内平衡和健康生长起着极为重要的作用，被认为是调节动物代谢和免疫的重要组成部分[31]。近年来，越来越多人的目光聚焦到了脑-肠轴和肠道微生物群之间的相互作用。脑-肠轴在调节免疫系统和肠道之间的联系中发挥重要作用，并导致机体在发生应激时引发出不同的肠道疾病[32]。应激可导致动物肠道微生物菌群的组成发生变化，还会诱导神经递质和促炎细胞因子水平发生变化。大量证据表明，应激与肠道微生物菌群之间有着及其紧密的联系[31]。有研究发现，暴露于应激条件下会改变细菌菌群，同时肠道细菌也可能会对脑肠轴(gut-brain axis，BGA)产生深远的影响，并调节肠道运动性、渗透性和内脏敏感性[33]。

TSIOTSIAS等[34]通过试验得出结论，当动物暴露在束缚应激下时，其体内总厌氧菌可能会受到影响。在应激期间动物体内产气荚膜梭菌水平出现显著升高，而在应激暴露末期，产气荚膜梭菌的数量恢复到初始水平甚至低于初始水平。

4 展望

应激对畜禽胃肠道功能的影响涉及到多个方面，因此还需要多层次地深入研究。近年来，已经开展的相关研究显示，越来越多的人在关注此方向，这为此项研究提供了更多的可能性，提升了这一研究的广度和深度。应激对畜禽胃肠道功能影响的研究对畜禽健康、生产及福利意义深远，并且对畜禽业的迅速发展具有重大意义。