冷应激环境下补充维生素C对小鼠血清生化指标及部分内脏器的影响

冷应激环境下补充维生素C对小鼠血清生化指标及部分内脏
器的影响
靳二辉;李升和;周金星;金光明;刘德义;顾有方;许万祥
【摘要】为了研究补充维生素c（Vc）对冷应激环境下雄性小鼠血清生化指标和
部分内脏器官的影响。

本试验选购清洁级雄性昆明小鼠30只，随机分为冷应激组、冷应激＋V。

组和对照组（n=10），冷应激和冷应激＋Vc组每天在0℃下给2h
的冷刺激，冷应激＋Vc组补充300μg／gVc，试验期1w。

结果表明，在冷应激
环境中，小鼠血清AST、UREA、UA、Glu、TP和CREA水平均出现显著变化（P 〈0．05）；肾器官指数显著增加（P〈0．05），睾丸和附睾重量显著降低（P 〈0．05）；肾、睾丸和附睾出现不同程度损伤，但肝的重量、器官指数和组织结构以及无明显变化。

补充Vc后，血清uA明显降低（P〈0．05），G1u、1P和CREA含量显著增加（P〈0．05），而AsT和UREA含量无明显变化（P〉0．05）；肾器官指数显著降低（P〈0．05），睾丸重量明显增加（P〈0．05）；肾小球和肾小囊结构正常，睾丸生精细胞和精子数量增加，附睾管脱落上皮细胞数量减少。

%In order to research the effect of supplement vitamin C （ Vc ）on serum biochemical indicators and par- tial internal organ of male mice
in cold stress environment, 30 clean level Kunming male mice were randomly di- vided into cold stress group, cold stress ＋ Vc group and control group （n = 10）. The cold stress and cold stress ＋ Vc group were given 2h cold stimulation at 0~C, and the cold stress ＋ Vc group were also given Vc of 300μg/ g BW, the experiment lasted for a week. The results showed that in cold stress environment, the level of serum AST, UREA, UA, Glu, TP and CREA changed significantly （P 〈0.05） ; the organ index of
kidney had a sig- nificant increase （P 〈 0.05）, the weight of testis and epididymis were significantly reduced （ P 〈 0.05 ） ; the kidney, testis and damaged in epididymal different degree, but the weight, organ index and organizational struc- ture of liver were not obviously reduc （P 〉
0.05 ）. After complement Vc, the level of serum UA was significantly reduced （ P 〈 0.05 ）, and the level of serum Glu, TP and CREA were significantly increased （ P 〈 0.05 ）, but the level of serum AST and UREA had not significant changed （ P 〉 0.05 ） ; the organ index of kidney had a sig- nificant decrease （P 〈 0.05 ）, the weight of testis was obviously increased （ P 〈 0.05 ） ; the structure of glomeru- lar and renal capsule returned to normal, the spermatogenic cells and sperm were significantly increased, and thedeciduous epithelial cells in the epididymal ducts were decreased.
【期刊名称】《安徽科技学院学报》
【年(卷),期】2012(026)004
【总页数】6页(P8-13)
【关键词】冷应激;维生素C;雄性小鼠;血清生化指标;组织结构
【作者】靳二辉;李升和;周金星;金光明;刘德义;顾有方;许万祥
【作者单位】安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳
233100;安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳233100;安徽科技学院动物科学学院,安徽凤阳233100
【正文语种】中文
【中图分类】R114
在高寒地区，低温冷应激是影响畜禽生产最普遍的一种应激因素。

研究表明，冷刺激能造成动物肾上腺皮质肥大、胸腺及脾脏组织萎缩［1］;急性冷应激能引起免疫抑制，慢性冷应激和温和冷应激则造成免疫增强［2］。

冷应激还可以通过影响某些激素和肽类物质合成和释放进而对畜禽免疫系统造成影响［3，4］。

王洪军等
进一步研究发现，冷应激还能使大鼠睾酮水平下降，雄激素受体mRNA表达信号减弱［5］。

这些结果表明，冷应激对不同动物多种生理功能产生了不同程度的损伤，但冷应激是否对小鼠血清生化指标和内脏器官产生影响，以及产生何种影响缺乏相关报道。

维生素C是细胞外液中最重要的抗氧化剂。

VC通过清除过氧自由基，保护生物膜免遭脂质过氧化物的损害，减弱应激反应［6］。

吴步猛等发现，冷应激可引起大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)的活性降低，组织氧自由基增加，进而导致多种器官发生损伤［7］，这表明冷应激时补充VC可通过清除氧自由基进而减弱应激反应。

为此，本研究以小鼠作为实验动物，研究冷应激对血清生化指标及部分内脏器官的影响，并通过补充VC，研究其对冷应激小鼠的保护作用，为畜牧业生产中防止和减少冷应激，提高动物机体抵抗力提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 动物分组
选用30只4～6周龄昆明系雄性小白鼠(20±2g)。

适应饲养1w后，随机分为对
照组和冷应激组，冷应激+VC组，每组10只。

对照组在室温20℃下饲养，自由采食和饮水;试验组每天在0℃下早晨和晚上各给予1h寒冷刺激;同时，冷应激
+VC组小鼠每天通过饮水形补充VC(300μg/g)。

试验期1w。

试验过程中认真观察并记录小鼠的采食、饮水、活动、环境温度等情况。

1.2 样品采集和处理
试验结束后，小鼠禁食不禁水12h，眼球摘除法采血，颈椎脱臼处死，迅速分离肝脏、肾脏、睾丸和附睾，剥离上述器官附带的结缔组织和脂肪组织后称重，4%聚甲醛固定48h，用于组织切片制作。

血液经3000转/min 4℃离心10min，分离血清，保存于－70℃备用。

1.3 血清生化指标检测和组织切片制作
取出待测血清，室温融化后，用Mindray BS－200全自动血清生化分析仪进行血清生化检测。

组织经4%多聚甲醛固定好后，梯度乙醇脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，常规切片(厚6μm)，HE染色，中性树胶封片。

光镜观察各处理组肝、肾、睾丸和附睾组织结构变化特点，用Olympus CH30型光学显微摄影系统进行拍照。

1.4 数据统计处理
试验所得数据均用SPSS17.0分析软件进行统计分析，采用One－way ANOVA 数据分析方法进行差异性比较，所有数据均用平方差±标准差(Mean±SD)表示。

2 结果
2.1 不同处理组小鼠血清生化指标
表1 不同处理组小鼠血清生化指标Table 1 The serum biochemical indicators in the different treatment groups(Mean±SD)注:同行数据标有不同字母表示差异显著(P＜0.05)。

Note:The different letters in the same line mean the significant difference(P ＜0.05).应激+Vc组Cold stess+VC group谷草转氨酶AST(U/L) 90.63 ±9.81b 108.34 ±6.59a 116.75 ±8.71检测项目Test items对照
组Control group应激组Cold stess group a 46.23 ±2.33a总蛋白 TP(g/L) 66.33 ±1.97a 57.77 ±3.47b 60.68 ±2.75b白蛋白ALB(g/L) 29.27 ±3.30 27.67 ±1.48 28.42 ±2.19葡萄糖 GLU(mmol/L) 4.60 ±0.61a 2.44 ±0.29b 3.03
±0.33b甘油三脂TG(mmol/L) 1.43 ±0.10 1.41 ±0.44 1.21 ±0.23总胆固醇
TC(mmol/L)2.36 ±0.19 2.20 ±0.52 2.26 ±0.56尿素 UREA(mmol/L)5.60
±0.58b 7.32 ±0.97a 7.41 ±1.02a尿酸UA(μmol/L)171.43 ±27.38b 220.14
±37.63a 171.26 ±23.74b肌酐CREA(μmol/L)45.80 ±2.10a 39.30 ±2.31b
冷应激处理后，不同试验组小鼠血清生化指标如表1所示。

血清总蛋白、葡萄糖和肌酐含量显著或极显著低于对照组 12.91%(P=0.002)、46.96%(P=0.0001)和14.19%(P=0.004)。

补充 VC 后，血清肌酐含量显著高于冷应激组
17.63%(P=0.001)，而血清总蛋白和葡萄糖含量略高于冷应激组5.04%和
24.18%(P=0.136和P=0.056)，差异不显著，但与对照组相比，仍显著和极显著低于对照组8.52%(P=0.025)和34.13%(P=0.001)。

冷应激处理后，血清谷草转氨酶、尿素和尿酸含量分别显著高于对照组
19.54%(P=0.015)、30.71%(P=0.024)和19.54%(P=0.049)。

补充 VC 后，血清尿酸含量显著低于应激组 22.18%(P=0.030)，而血清谷草转氨酶和尿素含量略高于冷应激组7.76%(P=0.157)和1.23%(P=0.871)，差异不显著;但与对照组相比，补充VC后，血清谷草转氨酶和尿素含量显著升高28.82%(P=0.002)和
32.32%(P=0.022)，而血清尿酸无明显变化(P=0.994)。

与对照组相比，冷应激后，血清白蛋白、甘油三酯和总胆固醇含量略有下降，但差异显著(P=0.321，P=0.913，P=0.669)，补充Vc后，上述三种指标与应激组和对照组相比均无明显变化(P＞0.05)。

2.2 小鼠肝、肾、睾丸和附睾器官重量和器官指数
表2 不同处理组小鼠肝、肾、睾丸和附睾器官重量和器官指数Table 2 The
organ weight and index of liver，kidney，testis and epididymis in different treatment groups(Mean ±SD)注:同行数据标有不同字母表示差异显著(P＜0.05)。

Note:The different letters in the same line mean the significant difference(P ＜0.05)器官Organ group肝Liver对照组Control group应激组Cold stess group应激+Vc组Cold stess+VC 1.4087 ±0.1019 1.3552 ±0.1295 1.2943
±0.0851器官指数(%) 5.9589 ±0.5103 6.4607 ±0.3138 5.9802 ±0.06893器官重量(g)肾器官重量(g)Kindey 0.3051 ±0.0299 0.2995 ±0.0392 0.2687 ±0.0313器官指数(%)1.2852 ±0.0605b 1.4255 ±0.1104a 1.2331 ±0.1089b睾丸Testis
器官重量(g)0.1491 ±0.0099a 0.1181 ±0.0121c 0.1304 ±0.0069b器官指数(%)0.6313 ±0.0607a0.5639 ±0.0469b 0.6016 ±0.0550ab 0.1783 ±0.0175
0.1712 ±0.0197 0.1667 ±0.0139附睾Epididymis器官重量(g)0.0418
±0.0034a 0.0357 ±0.0033b 0.0371 ±0.0030b器官指数(%)
如表2所示，不同处理组器官重量相比较:冷应激处理后，小鼠肝和肾重量分别比
对照组降低3.80%(P=0.390)和1.84%(P=0.610)，但两者无明显差异，而睾丸和
附睾重量分别比对照组降低20.79%(P=0.0001)和14.59%(P=0.008)，显著极差异。

补充Vc后，小鼠肝、肾和附睾重量与冷应激组和对照组相比均无明显变化(P ＜0.05)，而睾丸重量与冷应激组相比显著增加10.41%(P=0.043)，但与对照相比，睾丸和附睾分别极显著降低 12.54%(P=0.005)和 11.24%(P=0.041)。

不同处理组器官指数相比较:冷应激处理后，小鼠肝和附睾器官指数与对照组相比
无明显变化(P=0.100和P=0.512)，而小鼠肾脏和睾丸器官指数分别比对照组显
著增加和降低10.92%(P=0.019)及10.68%(P=0.039);补充Vc后，小鼠肝和附睾器官指数与冷应激组和对照组相比仍变化不明显(P=0.114 和 P=0.944，P=0.676 和 P=0.311)，而肾器官指数比冷应激组显著降低 13.50%(P=0.003)，睾丸器官指数比冷应激组增加6.68%(P=0.411)。

2.3 小鼠肝、肾、睾丸和附睾组织结构变化
冷应激处理后，小鼠肝、肾、睾丸和附睾组织结构如图1所示。

对照组小鼠肝组
织结构基本正常，肝小叶分界明显，可见清晰的中央静脉，肝细胞索和肝窦排列规则，肝细胞胞质均匀，无脂滴，窦腔内可见形态不规则的枯否氏细胞(图1A);肾皮
质和髓质结构清晰，肾小球大小适中，肾小囊腔明显，肾小管细胞形态结构正常(图1B);睾丸生精小管排列紧密，各级生精细胞密集，精原细胞轮廓清晰，排列密集，精母细胞大小正常，胞质丰富，胞核明显，精子细胞和精子数量较多，形态正常(图1C);附睾组织结构也正常，附睾管腔大小、管壁厚度即附睾上皮的高度适中，且排列密集(图1D)。

应激处理后，小鼠肝脏结构无明显变化(图1E);肾小球体积增大，肾小囊腔变小，肾间质毛细血管淤血明显(图1F);睾丸生精小管排列稀疏，各
级生精细胞数量减少，细胞轮廓不清晰，胞核多数出现固缩，胞质出现溶解，精子的数量大幅下降(图1G);附睾管腔增大，管壁厚度降低，管壁上脱落上皮细胞数量
增加(图1H)。

补充Vc后，小鼠肝小叶组织仍无明显变化(图1I);肾小球体积变小，肾小囊腔增大(图1J);睾丸生精小管排列密度增加，各级生精细胞数量增加，精子
明显增多，形态有所恢复(图1K);附睾管壁厚度略有增加，上皮细胞增高，管壁上
脱落上皮细胞数量减少，但变化不太明显(图1L)。

图1 不同处理组小鼠肝、肾、睾丸和附睾组织结构A－D:对照组(400倍);E－H:冷应激组(400倍);I－L:冷应激+Vc组(400倍);A，E，I:肝脏;B，F，J:肾脏;C，G，K:
睾丸;D，H，L:附睾Fig.1 The tissue structure of liver，kidney，testis and epididymis in different treatment groupsA－D:Control group(400);E－
H:Cold stress group(400);I－L:Cold stess+Vc group(400);A，E，I:Liver;B，F，J:Kidney;C，G，K:Testis;D，H，L:Epididymis
3 讨论
3.1 冷应激对雄性小鼠部分内脏器官组织结构和血清生化指标的影响
机体各器官组织的结构正常是保证其生理功能正常发挥的前提。

许多报道显示，冷应激情况下，机体多种器官的组织结构均受到不同程度的损伤。

例如，李鹏等研究发现，冷应激时，大鼠脾脏和淋巴结内淋巴小结减少，淋巴细胞变得稀疏，动脉周围淋巴鞘变薄［9］。

Shi和Haman等还发现，冷应激还能引起大鼠肾和肝发生
病变，肾小球体积增大，肾小管上皮细胞空泡样变，间质炎细胞浸润及动脉管壁增厚淤血;肝小叶轮廓不清，肝细胞索排列紊乱，肝细胞形态发生异常［10－11］。

而在本试验中，冷应激处理后，小鼠肾器官指数显著大于对照组，肾组织结构出现明显病理变化，同时检测血清肾功能相关生化指标，发现尿素和尿酸含量显著增加，而肌酐含量显著减少，这暗示冷应激对小鼠的肾功能和肾组织结构也产生了损伤作用。

但不同的是，冷应激处理后，小鼠肝重量和器官指数与对照组相比无显著差异，肝组织结构也无明显变化，检测血清中反映肝功能的相关指标，发现白蛋白、甘油三酯和总胆固醇含量也无明显变化，但谷草转氨酶含量显著增加，葡萄糖和总蛋白含量显著降低。

由此推测，冷应激对小鼠肝细胞的能量和蛋白质的合成代谢功能可能产生了一定破坏作用，但对肝组织结构影响不大。

此外，沈婷等对公猪的研究还显示，冷应激能使公猪睾丸发生冻伤，曲细精管结构破坏，生精细胞减少，精子数量和精子质量下降，进而导致繁殖能力下降或丧失［12］。

本研究对小鼠研究同样发现，冷应激处理后，小鼠睾丸重量和器官指数
显著低于对照组，附睾重量也显著低于对照组，睾丸和附睾组织结构均出现明显损伤，证实了前人研究结果。

3.2 补充VC对冷应激雄性小鼠肝、肾和生殖器官的影响
医学研究表明，维生素C具有免疫促进与抗氧化作用，能改善冷应激下动物的抗
氧化功能，提高机体抗应激能力，减轻冷应激的危害［13］。

资料显示，冷应激时，机体抗氧化功能明显下降，抗氧平衡破坏，产生过多的自由基，进而导致脂质过氧化作用的增强诱发氧化损伤，引起器官组织结构破坏。

而VC作为一种重要的
抗氧化剂，不仅可与O－2、HOO－及OH－结合，清除氧自由基，还可使被氧化的VE和巯基重新转变成还原状态，起到间接抗氧化的作用［14］。

戴德哉等报道，VC在体内的抗氧化作用明显高于体外，其在体内可能还通过更多的间接途径发挥抗氧化作用［15］。

这暗示VC可以通过增强机体抗氧化功能，进而减弱或抑制
应激反应。

Sahin在肉鸡日粮中添加250mg/kg VC，可显著提高热应激下肉仔鸡的日增重及饲料转化率，改善肉鸡的胴体品质，提高热胴体重和冷胴体重［16］。

李士平等对蛋鸭的研究也发现，冷应激时，蛋鸭血清VC浓度显著降低，抗氧化能力下降，日粮中补充200 mg/kg VC，可明显提高血清氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T－AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)水平，增强机体抗氧化能力，减弱冷应激［17］。

本研究结果也发现，给冷应激小鼠补充300μg/g Vc，可显著降低冷应激肾的器官指数，提高睾丸重量和器官指数，改善肾和睾丸的组织结构及部分血清生化指标，提高肝肾功能，但对肝和附睾重量、器官指数和组织结构影响不大，这表明，添加Vc可对肾和睾丸起到明显的保护作用，而对肝和附睾的保护作用不明显，其原因
可能与补充Vc的时间以及不同组织器官对Vc利用程度有关。

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