秦宇龍 馬 馳 楊 歡 訾 陽(yáng) 喬依娜 劉迎春 高 峰*

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，呼和浩特010018；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，呼和浩特010018)

宮內(nèi)生長(zhǎng)受限(IUGR)對(duì)胎兒有直接和長(zhǎng)期的影響，可導(dǎo)致圍產(chǎn)期發(fā)病率和死亡率增加、生長(zhǎng)衰竭、智力缺陷和成年性疾病風(fēng)險(xiǎn)增加[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，由于IUGR胎兒的腦保護(hù)效應(yīng)，有研究表明IUGR胎兒腦重未受影響，因此大量的研究主要集中在IUGR胎兒的心臟[2]、肝臟[3]、胸腺[4]、T淋巴細(xì)胞[4]、肌肉和腎脂肪組織[5]、腎臟及腸組織[6]等生長(zhǎng)發(fā)育，而忽略了IUGR對(duì)腦發(fā)育及功能影響的相關(guān)研究。直到近幾年才發(fā)現(xiàn)IUGR會(huì)導(dǎo)致胎兒腦的重量[7-8]、結(jié)構(gòu)[9-10]等發(fā)生不同程度的改變。在機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)中，腦神經(jīng)傳遞充當(dāng)著不可或缺的角色[11]。神經(jīng)遞質(zhì)可分為氨基酸類、γ-氨基丁酸、生物胺類以及膽堿類[12]，其作用在機(jī)體中極其重要，對(duì)動(dòng)物體的學(xué)習(xí)和記憶、感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)[13]，神經(jīng)元可塑性[14]，睡眠調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、精神穩(wěn)定[15]以及大腦發(fā)育等方面起著重要作用[16]。雖然IUGR會(huì)導(dǎo)致胎兒腦發(fā)育和結(jié)構(gòu)等發(fā)生不同程度的改變，但是，IUGR胎兒腦重和結(jié)構(gòu)改變是否會(huì)影響其生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)生成及分泌的相關(guān)報(bào)道較少。因此，本試驗(yàn)擬開(kāi)展妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌影響的相關(guān)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物、試驗(yàn)期及營(yíng)養(yǎng)水平的確定

試驗(yàn)選擇健康、體況優(yōu)良的蒙古綿羊18只，對(duì)其進(jìn)行同期發(fā)情、配種后，在妊娠第90天，將其隨機(jī)分為3組，參照吳庶青[17]、高峰[18]研究確定的不影響蒙古綿羊所產(chǎn)羔羊補(bǔ)償生長(zhǎng)能力的最低營(yíng)養(yǎng)供給值，即代謝能(ME)0.330 MJ/(kg BW0.75·d)(閾值)，設(shè)定低于該閾值50%的營(yíng)養(yǎng)限制1組[NG1組，n=6，ME=0.175 MJ/(kg BW0.75·d)]、等于該“閾值”水平的營(yíng)養(yǎng)限制2組[NG2組，n=6，ME=0.330 MJ/(kg BW0.75·d)]以及高于該閾值50%的對(duì)照組[CG組，n=6，ME=0.670 MJ/(kg BW0.75·d)]。各組按照營(yíng)養(yǎng)設(shè)置飼喂(表1和表2)，在妊娠第140天時(shí)進(jìn)行屠宰。在此飼喂期間，各組母羊自由飲水和采食鹽磚。

表1 飼草及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)采食量

表2 采食飼草及剩料的營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 屠宰方法

屠宰前的24 h時(shí)開(kāi)始停止進(jìn)食，15 h時(shí)停止飲水。屠宰后，即刻取出胎兒稱重，稱重后立即靜脈采血，肝素鈉抗凝離心分離血漿(3 500 r/min，15 min)，-80 ℃冷凍保存待測(cè)；打開(kāi)胎兒顱腔，完整地取出胎兒的腦組織，用無(wú)酶的生理鹽水進(jìn)行沖洗，待沖洗干凈后對(duì)稱重，然后取樣待測(cè)。

1.3 胎兒腦中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的測(cè)定

稱取約0.05 g的胎兒腦組織，并放入已經(jīng)滅菌的離心管中，充分剪碎，按照稱取腦組織質(zhì)量的9倍體積加入生理鹽水和1顆小鋼珠，進(jìn)行充分勻漿。然后取其上清液，所得上清液即為10%的腦組織勻漿液，采用酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)試劑盒(南京建成生物工程研究所)測(cè)定多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NA)、腎上腺素(EPI)、5-羥色胺(5-HT)的含量。

1.4 胎兒血漿中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的測(cè)定

將離心分離后的血漿采用酶聯(lián)免疫檢測(cè)試劑盒(南京建成生物工程研究所)測(cè)定DA、NA、EPI、5-HT的含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SAS 9.0進(jìn)行一般線性模型統(tǒng)計(jì)分析，并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒腦重的影響

妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒腦重的影響見(jiàn)表3。由表可知，妊娠第140天，NG1組胎兒的腦重和腦重占體重的百分比顯著高于CG組(P<0.05)，而NG2組胎兒的腦重和腦重占體重的百分比與CG組差異不顯著(P>0.05)。

表3 妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒腦重的影響

2.2 妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒腦中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響

妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒腦組織生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響見(jiàn)表4。由表可知，NG1組胎兒腦中5-HT(P<0.01)、EPI(P<0.05)含量顯著或極顯著高于CG組，NA含量極顯著低于CG組(P<0.01)，DA含量與CG組差異不顯著(P>0.05)；NG2組胎兒腦中5-HT含量極顯著高于CG組(P<0.01)，NA(P<0.01)、DA(P<0.05)含量顯著或極顯著低于CG組，EPI含量與CG組差異不顯著(P>0.05)。

表4 妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒腦中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響

2.3 妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒血漿中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響

妊娠后期宮內(nèi)生長(zhǎng)受限對(duì)蒙古綿羊胎兒血生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響見(jiàn)表5。由表可知，NG1組胎兒血液的5-HT(P<0.01)、EPI(P<0.01)、NA(P<0.05)、DA(P<0.01)的含量顯著或極顯著低于CG組；NG2組胎兒血液的5-HT(P<0.01)、NA(P<0.01)、DA(P<0.05)的含量顯著或極顯著低于CG組，2組間的EPI含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表5 妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制對(duì)蒙古綿羊胎兒血漿中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響

3 討 論

在妊娠后期，胚胎快速生長(zhǎng)發(fā)育，當(dāng)母羊的飼糧營(yíng)養(yǎng)水平不能滿足胚胎的正常發(fā)育的需求時(shí)，母羊會(huì)動(dòng)員自身的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備，盡量滿足胚胎的生長(zhǎng)發(fā)育[19]。但是當(dāng)母體動(dòng)員自身的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備仍不能滿足胎兒需求時(shí)，胎兒的組織、器官將會(huì)受到影響。母體營(yíng)養(yǎng)對(duì)胎兒和新生兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育成熟和功能完善起著重要的作用[20]。在本試驗(yàn)中，妊娠后期母羊營(yíng)養(yǎng)限飼嚴(yán)重限制了NG1組和NG2組胎兒體重，并導(dǎo)致NG1組胎兒腦重顯著增加，這與高峰[18]、Morgane等[20]的試驗(yàn)結(jié)果相似。綿羊腦組織在胎兒期快速發(fā)育，胎兒腦組織對(duì)營(yíng)養(yǎng)的獲取會(huì)優(yōu)先于其他組織[21]。當(dāng)母體營(yíng)養(yǎng)水平受限，胎兒會(huì)通過(guò)血液營(yíng)養(yǎng)再分配犧牲其他組織器官的營(yíng)養(yǎng)來(lái)優(yōu)先保障腦發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，從而確保腦在一定程度上的正常發(fā)育，這就是“腦保護(hù)效應(yīng)”[22-23]。

神經(jīng)遞質(zhì)的含量及其變化規(guī)律是動(dòng)物機(jī)體中重要的生物學(xué)指標(biāo)。在正常情況下，動(dòng)物中樞內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的分泌保持在一定水平，并且它們相互之間的比例協(xié)調(diào)，從而維持功能的穩(wěn)定[24]。神經(jīng)遞質(zhì)作為蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝產(chǎn)物，如色氨酸中的5-HT、苯丙氨酸或酪氨酸中的NA和DA，其合成因此也對(duì)營(yíng)養(yǎng)不良敏感[25]。廣泛存在于腦皮層質(zhì)中的5-HT對(duì)哺乳動(dòng)物大腦的發(fā)育與成熟起到調(diào)節(jié)作用[16]。Мрипевскии等[26]研究發(fā)現(xiàn)腦中5-HT含量升高，抑制了腦在營(yíng)養(yǎng)不良情況下對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗。本試驗(yàn)中，隨著母體營(yíng)養(yǎng)水平的降低，NG1組和NG2組胎兒腦中5-HT含量極顯著升高。而且，5-HT會(huì)抑制NA的釋放[27]。正常情況下，NA與其受體作用有收縮血管、升高血壓的作用。本試驗(yàn)中2個(gè)營(yíng)養(yǎng)限制組胎兒腦中NA含量極顯著降低，這可能與5-HT含量的升高有關(guān)。另外，趙文培等[28]、Kerage等[29]的研究中指出EPI和DA都可以擴(kuò)張血管，增加血流量。本試驗(yàn)中，隨著母體營(yíng)養(yǎng)水平的降低，NG1組胎兒腦中EPI含量極顯著升高，從而增加了腦中的血流量。妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制使胎兒腦中升高的5-HT、EPI和降低的NA可能會(huì)導(dǎo)致腦中血管擴(kuò)張、血流量增加，血管營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)增加、消耗減少，而形成腦保護(hù)效應(yīng)。然而，隨著母體營(yíng)養(yǎng)水平的降低，胎兒血漿中5-HT、EPI、NA、DA含量不同程度地降低，這可能會(huì)導(dǎo)致外周組織血管收縮，血流量降低，機(jī)體外周組織血液向腦組織有關(guān)?？傊?，IUGR胎兒腦和血中生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的改變，一方面使機(jī)體外周血管收縮，促使血液向腦中回流；另一方面使腦中血管擴(kuò)張，加大外周血液回流，這可能是生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)在“腦保護(hù)效應(yīng)”中起到協(xié)調(diào)平衡作用的一個(gè)重要機(jī)理。

4 結(jié) 論

妊娠后期營(yíng)養(yǎng)限制使得蒙古綿羊胎兒腦中5-HT、EPI含量升高和NA含量降低，血漿中5-HT、EPI、NA、DA含量降低，這可能是導(dǎo)致IUGR胎兒腦中血管擴(kuò)張、血流量增加，血管營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)增加、消耗減少，從而形成“腦保護(hù)效應(yīng)”的重要原因。