鸭子糖皮质激素对运输应激反应的差异，确定了GC对ACTH刺激的反应

?——【·前言·】——?

长期以来，人们一直认为鸟类下丘脑-垂体-肾上腺轴的功能与哺乳动物类似。在哺乳动物中，下丘脑神经激素促肾上腺皮质激素释放激素由视丘核内的神经元产生。

在应激刺激下，它通过中缝的突触小结释放到垂体门脉血液中，与垂体促肾上腺皮质激素受体结合，刺激ACTH的释放。

因此，肾上腺皮质细胞以种类特异性的方式释放糖皮质激素，即皮质酮或皮质醇。然而，鸟类HPA存在显著差异。

鸟类HPA使用第二种神经激素精氨酸抗利尿激素，它从中缝释放，也刺激垂体促肾上腺皮质激素释放。

在鸟类中，CRH主要存在于丘脑核中，即海马交叉核，而AVT主要存在于垂体门脉区，然而这两种神经激素都可以在二脑核中找到。

最后，人们普遍认为，肾上腺皮质在所有鸟类中主要分泌皮质酮，包括鸭子。然而，一些研究表明，鸟类可能也会在对ACTH的应答中分泌两种或其中一种糖皮质激素。

一、原代糖皮质激素的合成方式

两种主要的糖皮质激素都是从一个通用途径合成的，该途径从胆固醇和孕酮开始。然而，在合成为孕酮后，合成途径分开，分别产生皮质酮或皮质醇。

尽管生物合成途径之间可能存在一些重叠，但一种糖皮质激素的合成并不依赖于另一种糖皮质激素的合成。一般来说，不论物种如何，糖皮质激素具有类似的功能。

顾名思义，其主要目标是在应对应激刺激时提高血糖水平，以便为动物的战斗或逃跑做准备。

在候鸟中，糖皮质激素与夜间不安、增加的进食行为和与迁移驱动相关的脂肪生成有关。对于具有迁徙祖先的家禽物种，如鸭子，这些因素可能很重要。

对于许多物种，非应激事件也会增加糖皮质激素的释放，例如轻微的体力活动增加。在动物中，主要糖皮质激素的优势存在相当大的变异性。

研究已经得出结论，一些物种实际上在生理稳态的一部分中利用了两种糖皮质激素，包括瓶鼻海豚。据推测，鸟类也使用皮质酮。然而，一些证据表明鸟类也可能使用皮质醇。

我们测试了鸭子利用两种糖皮质激素的假设。这些实验的目的首先是验证每种鸭子GC的ELISA测定法，其次是确定ACTH刺激下的GC反应，第三是确定鸭子运输周围的GC释放。

我们的结果表明，尽管皮质酮可能是鸭子中的主要GC，但皮质醇也可能在生理上发挥作用。

使用经过活性炭处理的鸭血清的皮质酮试剂盒标准曲线与使用提供的ELISA缓冲液的标准试剂盒显示了类似的结果。

鸭血清中使用皮质酮试剂盒运行皮质醇标准曲线的结果微乎其微，使用经过活性炭处理的鸭血清的皮质醇试剂盒标准曲线与使用提供的ELISA缓冲液的标准试剂盒显示类似的结果。

在鸭血清中使用皮质醇试剂盒运行皮质酮标准曲线没有结果。两个试剂盒中的经过活性炭处理的样品均未显示出各糖皮质激素的可测量水平。

使用质谱分析皮质酮和皮质醇的样品结果显示出类似的变化模式，尽管浓度比ELISA中观察到的浓度要大得多，浓度差异可能是因为质谱具有比ELISA更高的灵敏度。

然而，在两种技术之间，不同浓度下的差异仍然保持线性。此外，质谱数据仍然显示出两种糖皮质激素在性别上存在显著差异，与ELISA观察到的结果相符。

肌肉注射促肾上腺皮质激素导致独立变量之间存在显著交互作用。我们观察到与注射生理盐水相比，雄鸭和雌鸭在注射ACTH后1小时血清皮质酮显著增加。

雄鸭在2小时时继续上升，与注射ACTH的雌鸭和对照组显著不同。注射ACTH后1小时，雄鸭和雌鸭的血清皮质醇水平显著升高。

然而，与雄鸭相比，雌鸭的皮质醇水平显著更高。在注射后2小时，雄鸭和雌鸭的血清皮质醇水平与注射生理盐水的动物相似。

尽管两种糖皮质激素没有进行相互分析，因为它们在不同的ELISA试剂盒中进行处理，但皮质酮通常释放的水平约为皮质醇的1/3，无论是雌性还是雄性。

性别和时间之间存在显著的相互作用对于这两种激素都是如此。在除了运输后1周之外的每个时间点，雌鸭的血清皮质酮水平均显著高于雄鸭。

在每个时间点，雌鸭的血清皮质醇水平也显著高于雄鸭。与运输相关的血清皮质酮和皮质醇在雌鸭和雄鸭中均有轻微但不显著的增加。

二、鸭子糖皮质激素对性别的影响

这项研究的目的是调查在ACTH刺激或外部应激源的情况下，皮质酮和皮质醇这两种糖皮质激素是否都会释放。

为了达到这个目标，我们首先通过炭疏化和标准曲线的重新添加来验证了每个GC的ELISA的使用。此外，我们还通过质谱法验证了结果。

我们发现我们的特定ELISA是一个可靠的工具，可以测量每种GC，几乎没有交叉反应。此外，我们发现皮质酮和皮质醇都以可测量的水平分泌。

尽管皮质醇只有约三分之一的血清水平与皮质酮相比。有趣的是，我们观察到在几乎每个评估时间点上，循环的皮质酮和皮质醇水平存在显著的性别差异，雌鸭的水平高于雄鸭。

从历史上看，ACTH刺激已经在许多鸟类物种中被用来引发肾上腺反应。Hall和Koritz证明了ACTH在鸡的肾上腺中引发胆固醇转化为皮质酮的过程。

指出与哺乳动物的相似性，在雄性小鸡身上的进一步支持，不同品系的鸡对ACTH引发的皮质酮释放以及其他受鸡的品系和年龄影响的生理因素的反应存在差异。

警报或神经源性反应，涉及交感神经系统，然后是适应性或体液相的第二阶段，在这个阶段，肾上腺皮质分泌糖皮质激素，试图适应损伤或应激源。

如果动物无法适应，它们就会进入耗竭、恶化，最终死亡，因此，涉及糖皮质激素的适应期发生在应激源出现后的一段时间内。

我们研究中对ACTH的糖皮质激素分泌水平与其他人以及我们实验室以前的研究的报告相当。然而，我们鸭子对运输应激的糖皮质激素反应不太明确，这也是其他人提出的观点。

其他研究表明，运输会增加循环皮质醇水平，而另一些研究则表明，运输会导致皮质醇水平降低。

在我们的研究中，与运输相关的血清皮质醇水平略微增加，但没有显著性差异，但我们确实看到了在几乎每个时间点上雌性鸡的皮质醇水平较高的明显性别差异。

在ACTH刺激后，皮质醇水平的性别差异没有重复出现，但在血清皮质醇水平方面出现了。皮质醇效应的缺失很可能是由于ACTH的高剂量。

我们研究中与运输相关的缺乏显著性以及其他研究中相互矛盾的报告可能是由于血液采集的时间与应激源的发生时间相对不一致。

在这些众多研究中，尚不清楚是否存在与应激源后的血液采集时间一致性、血液采样时间与产卵时间的相对关系、HPA功能的昼夜节律性或考虑鸟类的性别或年龄有关的一致性。

在我们的ACTH研究中，两性都显示出类似的基线GC水平，然而在运输压力实验中，母鸭的基线GC明显高于雄鸭。

在运输压力研究中，我们从最后上货的鸭子那里采集了血液，以便我们可以捕捉最早下车的鸭子，更准确地评估运输时间。

可能由于正在上货的鸭子发出的叫声导致最后上货的母鸭开始显示出压力迹象，尽管从未对任何家禽物种中的叫声和生理之间的关系进行过评估。

然而，这在家禽中尚未进行系统研究。有趣的是，我们的研究还显示，皮质醇在对运输和ACTH刺激的反应中释放，而且也存在性别相关性。

皮质醇在鸟类应激反应中可能发挥作用的想法并不新颖。Kalliecharan证明了ACTH在不发挥对未成熟小鸡的皮质酮或皮质醇合成途径的选择性作用，而是增加了两种糖皮质激素。

对白鹦鹉的观察还揭示了对外源性ACTH治疗的反应存在性别差异。然而，该研究没有观察到外源性ACTH的皮质醇反应，与其他鹦鹉的观察结果相似。

尽管超出了我们当前研究的范围，但未来在鸭子方面的研究还将包括免疫功能和淋巴组织的分析，以及如上所述在斑胸草雀中的新GC合成的可能性。

最近的研究表明，卵中存在皮质醇而不是皮质酮，它可能是评估母鸡福利或应激的首选GC。我们已经彻底验证了ELISA试剂盒，用于测量鸭血清中的皮质酮和皮质醇。

我们已经证明了雌雄之间存在GC的性别差异，其中母鸡的循环水平高于雄性，尤其是对外源性ACTH的应激反应。

最后，我们已经证明了在运输过程中GC的升高不显著。升高不显著可能是由于血液采集的时机与假定的应激开始时间相对不符。

我们的数据表明，尽管皮质酮可能是鸭子中的主要GC，但皮质醇也对刺激产生反应，因此应更深入地研究其作为衡量家禽福利的工具。

三、总结

最近对家禽物种中皮质酮与皮质醇的测定提出了一些关切。因此，我们测试了鸭子分泌两种糖皮质激素的假设。

我们通过炭疽处理鸭血清以去除所有类固醇激素，以验证两种商业ELISA试剂盒用于这两种糖皮质激素的有效性。

我们在对立的糖皮质激素的试剂盒中运行经过稀释的，经过炭疽处理的鸭血清的连续稀释，并使用对应的ELISA缓冲液进行了连续稀释。

我们发现，鸭血清中的糖皮质激素标准曲线与该试剂盒自己缓冲液中的曲线相匹配。然而，当在鸭血清或ELISA缓冲液中运行相反激素时，两种试剂盒中都获得了接近零的斜率。

我们进一步通过质谱法验证了两种糖皮质激素的存在，我们测试了外源性ACTH是否会刺激皮质酮和皮质醇的释放。

我们测试了每种糖皮质激素在应对运输应激时是否具有不同的血清水平的假设。

为了测试这一假设，我们从2个群体中收集了10只雄性和10只雌性的血清：在运输前24小时，运输时，运输后24小时和运输后1周。

数据经过二因素重复测量方差分析进行了分析，我们还观察到了两种糖皮质激素在雌性和雄性之间存在性别差异，即在对ACTH或运输的所有时间点，雌性的血清水平都高于雄性。

最后，在任何性别中，与运输相关的两种糖皮质激素水平都没有观察到差异。两种糖皮质激素都以可测量的量释放，这可能意味着它们可能受到不同的调节。

或者至少在与糖皮质激素释放相关的神经途径中存在性别差异。尽管皮质酮可能是鸭子中主要的糖皮质激素，但应该认真关注皮质醇在家禽中的作用。

在评估任何禽类物种的糖皮质激素水平时，需要考虑性别、年龄和采集血液与应激物的时间。