熊 資，楊永錄，胥建輝，卜 舒，羅 蓉，陳 冰

胍丁胺對大鼠應(yīng)激性體溫升高的抑制作用*

熊 資，楊永錄△，胥建輝，卜 舒，羅 蓉，陳 冰

（成都醫(yī)學(xué)院體溫與炎癥 四川省高校重點實驗室 ，成都610500）

目的:觀察胍丁胺（AGM）是否能降低或反轉(zhuǎn)應(yīng)激性體溫過高反應(yīng)。方法:61只雄性SD大鼠隨機分為3部分，每部分再分為對照組和AGM組。在實驗過程中，人工氣候箱和開放實驗箱內(nèi)的溫度均保持在22℃。①用無線遙測技術(shù)連續(xù)測量大鼠的體溫和活動，觀察腹腔注射AGM對安靜狀態(tài)下大鼠正常體溫和活動的影響（n=8）；②將大鼠放置在開放實驗箱中60min復(fù)制應(yīng)激性體溫過高的模型，用無線遙測技術(shù)連續(xù)測量開放實驗箱內(nèi)大鼠體溫和活動的變化（n=7～8）；③用美國哥倫布公司動物代謝分析系統(tǒng)測量AGM對大鼠能量代謝的影響（n=7）。結(jié)果:①腹腔注射AGM 80mg/kg能引起正常大鼠出現(xiàn)明顯低溫反應(yīng)（-0.46±0.11）℃，而注射AGM 40mg/kg則對正常體溫?zé)o明顯影響。②對照組大鼠腹腔注射生理鹽水后，置于開放實驗箱內(nèi)體溫升高達（0.78±0.16）℃；給大鼠注射AGM 40或80mg/kg后，置于開放實驗箱內(nèi)60min時，體溫則分別降低（0.34±0.11）℃和 （0.81±0.14）℃。③AGM 80mg/kg能明顯降低大鼠的耗氧量和產(chǎn)熱量。結(jié)論:AGM能引起正常大鼠出現(xiàn)低溫反應(yīng)和明顯翻轉(zhuǎn)應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)，其作用可能與AGM能降低能量代謝有關(guān)。

胍丁胺；應(yīng)激性體溫過高；低溫反應(yīng)；能量代謝；大鼠

【DOI】10.13459/j.cnki.cjap.2016.03.021

人和哺乳動物面對各種應(yīng)激事件會出現(xiàn)應(yīng)激性體溫過高（stress hyperthermia）反應(yīng)。開放環(huán)境對嚙齒動物是一種心理應(yīng)激刺激，因為嚙齒類動物喜歡避開寬闊的環(huán)境，尋找狹小而隱蔽的安全環(huán)境藏身。將嚙齒類動物放入開放環(huán)境中，可以激活交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)導(dǎo)致腎上腺素和去甲腎上腺素分泌增多以及下丘腦視前區(qū)提高前列腺素E2（PGE2）的合成，而引起體溫升高［1-3］。所以，人們認為應(yīng)激性體溫過高的機制可能與致熱原性發(fā)熱機制相似［1］。

胍丁胺（agmatine，AGM）是哺乳動物體內(nèi)發(fā)揮諸多生理效應(yīng)的神經(jīng)遞質(zhì)和/或調(diào)質(zhì)，參與調(diào)節(jié)許多系統(tǒng)的功能［4，5］。近幾年來發(fā)現(xiàn)，外源性AGM具有抗炎、鎮(zhèn)痛和降低嗎啡引起的體溫過高反應(yīng)［4-7］，但AGM是否能降低應(yīng)激性體溫過高反應(yīng)還不清楚。因此，本實驗觀察了AGM對應(yīng)激性體溫過高的影響，為探討AGM在應(yīng)激性體溫過高中作用提供一定的實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與試劑

實驗用SPF級雄性SD大鼠（3～4月齡）61只（購自成都達碩生物醫(yī)學(xué)科技有限公司），體重270 ～330 g。胍丁胺購自于Sigma公司，用無菌生理鹽水溶解配制成40 mg/ml、80 mg/ml的溶液，儲存于-36℃低溫冰箱中備用。

1.2 實驗分組

實驗分為3部分:（1）AGM對正常大鼠體溫的影響:24只大鼠分為3組（n=8）:對照組腹腔注射無菌生理鹽水（1 ml/kg）；AGM 40 mg組腹腔注射AGM 40mg/kg；AGM 80mg組:腹腔注射AGM 80mg/ kg。（2）AGM對大鼠應(yīng)激性體溫過高反應(yīng)的影響:23只大鼠分為對照組（n=8）、AGM 40mg組（n=7）和AGM 80 mg組（n=8），給藥方法同實驗（1）。（3）AGM對大鼠能量代謝的影響:14只大鼠分為對照組和AGM 80mg組（n=7）。所有實驗均在實驗前1 天15∶00將大鼠放入22℃人工氣候箱內(nèi)進行適應(yīng)性過夜，氣候箱明暗時間設(shè)定為12∶12 h。6∶00開燈，18∶00關(guān)燈。

1.3 動物手術(shù)與體溫和活動的記錄

用10%水合氯醛（300 mg/kg）腹腔注射麻醉大鼠，常規(guī)手術(shù)方法，腹腔植入美國DSI公司生產(chǎn)的無線遙測溫度傳感器（model TA10TA-F40），用于測量大鼠的體溫和活動，術(shù)后肌肉注射青霉素2×104U預(yù)防感染。單籠飼養(yǎng)，自由進食進水，飼養(yǎng)7 d后進行實驗。實驗當天7∶00開始記錄大鼠的體溫和活動。10∶00腹腔注射生理鹽水或AGM。13∶00停止實驗。

1.4 應(yīng)激性體溫過高動物模型的復(fù)制與實驗方法

1.4.1 手術(shù)與動物模型的復(fù)制 腹腔植入無線遙測溫度傳感器（成都泰盟公司，型號:TA-F40），手術(shù)操作同前。動物應(yīng)激開放實驗箱是用厚度為0.5 cm樹脂玻璃做成的60 cm×60 cm×60 cm四周為白色，底部為棕色，上部敞開的方形實驗箱［8］。應(yīng)激性體溫過高模型的復(fù)制是將大鼠放置于開放實驗箱中60min，用無線遙測技術(shù)連續(xù)測量開放實驗箱內(nèi)大鼠體溫和活動的變化。

1.4.2 實驗方法 實驗前1天15∶00將大鼠置于清潔鼠籠，然后與應(yīng)激開放實驗箱一并放入22℃和濕度45%～60%的人工氣候箱內(nèi)進行適應(yīng)性過夜。實驗當天7∶00開始記錄大鼠在鼠籠中的體溫和活動作為實驗前的對照值，10∶00給大鼠腹腔注射生理鹽水或AGM后，立即將大鼠移入開放實驗箱內(nèi)60min，觀察體溫和活動的變化。11∶00將動物從開放實驗箱內(nèi)移回到原鼠籠中，繼續(xù)記錄體溫和活動2 h。

1.5 能量代謝的測定

用美國哥倫布公司（Columbus Instruments）動物代謝分析系統(tǒng)測量大鼠的能量代謝。實驗當天7∶00開始測量大鼠的耗氧量和產(chǎn)熱量作為實驗前的對照值，10∶00腹腔注射生理鹽水或AGM，持續(xù)測量到14∶00。設(shè)備自動同步測量動物的耗氧量和二氧化碳生成量，并計算出產(chǎn)熱量。

1.5 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果

2.1 AGM對正常大鼠體溫與活動的影響

給藥前對照組、AGM 40mg組和AGM 80mg組3組之間體溫?zé)o明顯差異（圖1A）。對照組給予鹽水后，體溫出現(xiàn)了短暫輕微的應(yīng)激性升高，但體溫未出現(xiàn)明顯的變化；腹腔注射AGM 40mg/kg后，未出現(xiàn)應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)，體溫與對照組比較無明顯差異；注射AGM 80mg/kg后，即刻出現(xiàn)體溫降低反應(yīng)，給藥60 min后體溫較給藥前降低（0.42±0.11）℃（P＜0.05），大約100min后體溫恢復(fù)至注藥前水平（圖1A）。

對照組給鹽水1 h后，大鼠每10min平均活動為（6.26±3.60）次，而同時間AGM 40mg組和AGM 80mg組大鼠活動均出現(xiàn)降低反應(yīng)，分別為（5.69± 2.65）次和（4.71±3.70）次（圖1B），AGM 80mg組與對照組比較有明顯差異（P＜0.05）。

2.2 AGM對大鼠應(yīng)激性體溫過高的影響

給大鼠注射鹽水后移入開放實驗箱內(nèi)立即出現(xiàn)體溫升高反應(yīng)，15min時體溫從（37.51±0.11）℃上升到（38.29±0.12）℃，與在鼠籠中的體溫比較上升（0.78±0.16）℃，雖然在45min時體溫出現(xiàn)輕度下降反應(yīng)，但體溫仍然高于正常水平（圖2A）。當給大鼠分別注射40 mg/kg和80 mg/kg AGM后，移入開放實驗箱內(nèi)體溫均先出現(xiàn)輕度短暫的升高反應(yīng)，6min后體溫開始降低，動物在開放實驗箱內(nèi)60 min末，AGM 40mg組和AGM 80mg組的體溫分別降低（0.34±0.11）℃和（0.81±0.14）℃，80 mg組體溫下降幅度明顯大于40mg組的體溫（P＜0.01；圖2A）。將大鼠從開放實驗箱中移回到鼠籠中，大約30min后體溫恢復(fù)到實驗前水平。在開放實驗箱內(nèi)，鹽水組大鼠每10min的平均活動為（25.92±11.60）次，AGM 40 mg組的活動為（22.16±19.74）次，而AGM 80mg組動物的活動為（20.63±15.52）次，明顯低于鹽水組（P＜0.05，圖2B）。2.3 AGM對大鼠能量代謝的影響

Fig.1 Effect of agmatine on core temperature（A）and activity （B）in rats（±s，n=8）AGM:Agmatine

注射生理鹽水和AGM前，兩組動物的產(chǎn)熱量無顯著差異。對照組注射生理鹽水30min后，產(chǎn)熱量出現(xiàn)增加現(xiàn)象；AGM組注射AGM（80mg/kg）30min后，產(chǎn)熱量較對照組明顯降低（P＜0.05），大約90 min后恢復(fù)到給藥前水平（表1）。

Fig.2 Effectof agmatine on stress-induced hypothermia in ratsA:Core temperature；B:Motor activity in open-field chanmber for60min；Horizontal bar represents the open-field phase

Tab.1 Effectof agmatine on energy production in rats（kKal/h，±s，n =7）

Tab.1 Effectof agmatine on energy production in rats（kKal/h，±s，n =7）

AGM:Agmatine*P＜0.05 vs controlgroup

Groups　Before After intraperitoneal injection（min）administration 30 　60 　90 　120 Control　1.74±0.13　2.03±0.22　1.91±0.13　1.68±0.06　1.73±0.11 AGM（80mg/kg）　1.76±0.19　1.43±0.18*　1.55±0.16　1.60±0.12　1.61±0.09

3 討論

應(yīng)激是機體對各種內(nèi)外環(huán)境刺激因素所產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)過程，最直接的表現(xiàn)是精神緊張和體溫升高。在實驗過程中，移動動物、調(diào)換動物籠以及將動物移入到新的環(huán)境中，甚至用手觸摸動物，均能引起體溫快速升高反應(yīng)；人處于精神緊張狀態(tài)或情緒激動時也會出現(xiàn)這種體溫過高現(xiàn)象［1，3，8］。通常應(yīng)激性體溫升高的反應(yīng)曲線和幅度與脂多糖引起的發(fā)熱曲線和幅度相似，退熱藥阿斯匹林和消炎痛可以阻斷應(yīng)激性體溫過高的反應(yīng)［1，8］。動物出現(xiàn)應(yīng)激性體溫過高反應(yīng)時，血漿中白介素6含量明顯升高，白介素1受體阻斷劑可阻止應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)。所以，認為應(yīng)激性體溫升高的機制可能與致熱原性發(fā)熱機制相似［1，8］。AGM是生物體內(nèi)的一種內(nèi)源性活性物質(zhì)，能促進機體內(nèi)T細胞抗炎因子的分泌和阻斷嗎啡引起的體溫過高［4，5，7］。為此 ，我們觀察了AGM對大鼠正常體溫和應(yīng)激性體溫過高反應(yīng)的影響。

為了研究AGM對大鼠應(yīng)激性體溫過高的影響，實驗首先觀察了AGM對大鼠正常體溫的影響。當給大鼠腹腔注射AGM 40mg/kg能抑制注射操作引起的應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)，隨后的體溫變化與對照組比較無明顯差異；注射AGM 80mg/kg能明顯降低大鼠的體溫，同步記錄大鼠的活動也低于對照組的活動。實驗證明，較小劑量AGM（40 mg/kg）能抑制實驗操作引起的應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)，而較大劑量AGM（80mg/kg）能引起大鼠出現(xiàn)明顯低溫反應(yīng)。另外，本實驗也觀察到AGM能明顯降低大鼠的產(chǎn)熱量，其作用大約持續(xù)60min。與相同計量AGM降溫持續(xù)的時間相似，表明AGM降溫作用與其能夠降低能量代謝有關(guān)；而對照組動物產(chǎn)熱量出現(xiàn)輕度增加反應(yīng)，這種反應(yīng)與注射操作刺激引起動物活動增加有關(guān)。但Bhalla等往小鼠腹腔分別注射3個不同劑量AGM（1、10和100 mg/kg）未觀察到明顯降溫反應(yīng)［9］。這可能是由于作者使用人工方法測量直腸溫度引起動物應(yīng)激性體溫變化掩蓋了AGM的降溫作用，而干擾了實驗結(jié)果的準確性，因為實驗中移動動物和注射刺激動物能引起應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)［1，8］。

在相同環(huán)境溫度和濕度條件下，給大鼠腹腔注射生理鹽水后，將大鼠從鼠籠中移入到開放實驗箱內(nèi)15 min后，體溫升高達0.78℃，與文獻報道相似［3］，表明本實驗使用開放實驗箱復(fù)制的應(yīng)激性體溫過高模型完全符合實驗要求。有趣的是當給大鼠注射兩個不同劑量AGM并移入開放實驗箱內(nèi)時，不僅未出現(xiàn)應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)，而且均出現(xiàn)降低反應(yīng)，AGM 80mg組的大鼠降溫反應(yīng)明顯大于AGM 40 mg組。由此可見，AGM不僅能完全阻止應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)，而且還能翻轉(zhuǎn)大鼠在開放實驗箱內(nèi)的體溫升高反應(yīng)，增加劑量翻轉(zhuǎn)作用也增大。實驗證明，AGM能明顯抑制應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)。

上述實驗結(jié)果表明，AGM不僅能引起正常大鼠出現(xiàn)低溫反應(yīng)，而且也能明顯阻止和翻轉(zhuǎn)應(yīng)激性體溫升高反應(yīng)。雖然大鼠在開放實驗箱中不能測量能量代謝，只能在能量代謝測定箱中測定，但本實驗中AGM能引起正常大鼠出現(xiàn)低溫反應(yīng)和能量代謝降低，因而我們分析AGM抑制應(yīng)激性體溫過高反應(yīng)可能與其能降低開放環(huán)境中大鼠的代謝產(chǎn)熱有關(guān)。

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Inhibitory effects of agmatine on stress-induced hypertherm ia in rats

XIONG Zi，YANG Yong-lu△，XU Jian-hui，BU Shu，LUO Rong，CHEN Bing
（Key Laboratory of Thermoregulation and Inflammation of Sichuan Higher Education Institutes，Chengdu Medical College，Chengdu 610500，China）

【ABSTRACT】Objective:To examinewhetheragmatine（AGM）would alter stress-induceshyperthermic response.Methods:Sixty-onemale SD ratswere randomly divided into three experiments.Each experimentwas divided into control group and AGM group.During the experiments，theanimalsweremaintained in a chamberat 22℃.①Effectsof intraperitoneal injecting 40 or80mg/kg AGM on normal core temperature and activity were observed in undisturbed rats using radiotelemetry（n=8）.②Stress-induced hyperthermiamodelwas established by placing rats in an open-field chamber for 60min.Ratswere dosed intraperitoneally with AGM or saline，and placed immediately inside the open-field chamber.Core temperature andmotor activityweremonitored by radiotelemetry in an open-field chamber（n=7～8）.③Effectof AGM on energymetabolism wasmeasured by ColumbusOxymax Lab AnimalMonitoring System（n=7）.Results:①Rats administered with 80mg/kg AMG showed significanthypothermic responses（-0.46±0.11）℃，while 40mg/kg AMG had no significant effect on the normal core temperature.②Core temperature of control group increased by（0.78±0.16）℃during open-field exposure，whereas rats administered 40 and 80mg/kg AGM underwenta（0.34±0.11）℃and（0.81±0.14）℃reductions in core temperaturewithin 60min，respectively.③Oxygen consumption and energymetabolism were significantly reduced by AGM （80mg/kg）.Conclusion:The data demonstrated that AGM induced hypothermic responses in rats and reversed stress-induced hyperthermia，and its effectmight attribute to the suppression of energy metabolism.

agmatine； stress hyperthermia； hypothermic response； energymetabolism； rats

R364.6

A

1000-6834（2016）03-270-04

四川省教育廳科研基金資助項目 （12ZB204，15ZA0251）

2015-12-07

2016-02-14

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