冷环境和缺氧对大鼠阿黑皮素原衍生肽的影响
作者：梅丹 徐斌 吕士杰 孙新奇
单位：吉林军医学院，吉林 132013
关键词：低温环境；高空缺氧；复合因素；POMC衍生肽；β-EP；促肾上腺皮质激素；体温调节；大鼠
航天医学与医学工程000414摘要： 目的 研究低温和低压缺氧复合因素对大鼠脑垂体和血浆阿黑皮素原衍生肽含量的影响。 方法 采用56只健康成熟的雄性Wistar大鼠，分别在10℃和20℃条件下模拟上升至3 km和5 km高度，设25℃室温地面对照组。观察大鼠脑垂体和血浆阿黑皮素原衍生肽含量的变化。 结果 20℃环境中，5 km组血浆β-EP和ACTH含量显著高于地面对照组和3 km组(P<0.01)，脑垂体β-EP的含量显著降低(P<0.01);10℃环境中随高度升高，血浆β-EP含量显著降低(P<0.01)，脑垂体β-EP的含量显著升高(P<0.01)，5 km组血浆ACTH较地面对照组显著降低(P<0.01)。 20℃地面对照及各高度组血浆ACTH含量和20℃ 5 km组血浆β-EP含量均显著高于10℃相应高度组(P<0.01)。 结论 20℃条件下随着缺氧程度加深，血浆β-EP和ACTH升高；10℃条件下血浆β-EP降低，低压缺氧条件下，随着环境温度降低，血浆ACTH含量下降，将对体温调节产生重要影响。
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中图分类号：R852.1 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(2000)04-0294-04
Changes of POMC Peptides Levels during Hypothermia and Hypoxia in Rats
MEI Dan XU Bin LU Shi-jie SUN Xin-qi
(JILIN Military Medical College,Jilin 132013,China)
Abstract: Objective To study the effects of hypothermia and hypoxia on plasma POMC peptides levels in rats. Method Acute hypobaric hypoxia experiment in 10℃or 20℃ environment were carried out in 56 healthy Wistar rats to observe changes of brain β-EP,plasma β-EP and ACTH contents determined by radioimmunoassay. Result Plasma β-EP and ACTH levels increased more significantly under cold condition than under room temperature (P<0.01).Plasma ACTH concentrations after 5 km acute hypoxia exposure under 10℃ decreased more significantly than in ground control groups (P<0.01).Plasma ACTH and β-EP levels after 5 km acute hypoxia exposure under 20℃ increased more significantly than ground control groups (P<0.01).Plasma ACTH levels in all groups at 20℃ and plasma β-EP levels in 5 km group increased more significantly than in the groups under same attitude at 10℃. Conclusion After acute hypoxia in cold environment, plasma ACTH and β-EP contents increased and it may have serious effects on body temperature regulation.
, 百拇医药
Key words:lone temperature environment;altitude hypoxia;combined factors;POMC peptides;β-EP;ACTH;body temperature regulation;rats
阿黑皮素原(POMC)、脑啡肽原和强啡肽原是生物体内3大内源性阿片肽前体，是机体生物活性肽的来源,其中参与机体冷热应激反应的主要是前者[1]。POMC衍生肽，主要是β-内啡肽(β-EP)和促肾上腺皮质激素(ACTH)，对机体温度调节起着重要作用[2]。有报道POMC衍生肽参与热应激和热适应反应，小剂量β-EP有升高体温的作用，ACTH有明显的抗热作用[1]；脑垂体β-EP含量的升高在冷环境中可引起体温下降[3]。因此，研究这两种神经肽在体温调节中的作用，对研究低温和高空缺氧复合因素对机体体温调节的影响具有重要意义。
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以往研究表明，在冷环境中随着上升高度的
增加，人和动物体核心温度下降[4，5]，本文前期工作也证明了这一点，且不能通过低温习服来克服，将会影响到机体的工作能力。本实验目的在于通过检测低温和高空缺氧复合条件下，脑垂体和血液POMC衍生肽含量的变化，为揭示该条件下体温调节的机制提供资料。
方 法
实验动物 Wistar大鼠56只，雄性，体重170～210 g。按重量配对分成25℃室温地面对照组，10℃和20℃的地面对照、3.0 km及5.0 km高度组，每组8只大鼠。
实验程序 实验于每日上午进行，室温25.0±2.0℃。将动物置于自制温控低压舱内，温度分别调节在10.0±0.1℃或20.0±0.1℃。在一定温度条件下，以30 m/s速度上升到预定高度停留1 h后，以30 m/s速度降至地面。地面对照组在10.0±0.1℃或20.0±0.1℃地面环境下放置1 h；室温空白对照组在室温地面环境下放置1 h。
, 百拇医药
大鼠血浆神经肽含量的测定 实验完毕立即以20%乌拉坦麻醉，腹主动脉抽血,肝素抗凝，离心分离血浆。迅速取脑，分离脑垂体，置生理盐水中煮沸5 min,加1 N盐酸匀浆，加碱中和后离心分离上清，-20℃保存待测。用放射免疫法测定脑垂体β-EP和血液β-EP和ACTH的含量(放免试剂盒由第二军医大学神经生物学教研室提供)。
统计学处理 数据以均数±标准差(
±s)表示。采用随机单位组方差分析和配对t检验差异的显著性评价。
结 果
各组血液β-EP和ACTH的含量 与25℃室温地面对照组比较,10℃和20℃地面对照组大鼠血浆β-EP含量均显著升高(P<0.01), 10℃地面对照组β-EP含量显著高于20℃地面对照组(P<0.01)；20℃地面对照组大鼠血浆ACTH含量显著高于25℃室温地面对照组(P<0.01)，见表1。20℃条件下，与地面对照组比较3 km组血浆β-EP降低但无显著差异，5 km组血浆β-EP显著升高(P<0.01)； 5 km组血浆ACTH升高，与地面对照组和3 km组比较均有显著差异(P<0.01)，见表2。10℃条件下伴随3 km和5 km低压缺氧, 大鼠血浆β-EP含量随缺氧程度加重而降低，地面、3 km、5 km间比较均有显著差异(P<0.01或P<0.05)；与地面对照组比较，10℃5 km组血浆ACTH含量显著降低(P<0.01)，见表3。10℃与20℃比较， 10℃5 km组血浆β-EP含量显著低于20℃5 km组(P<0.01)，20℃各高度组血浆ACTH含量均高于10℃同高度组(P<0.01)。
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各组脑垂体β-EP的含量 无论是10℃还是20℃地面对照组与室温对照大鼠(室温25℃)比较，脑垂体β-EP含量均显著降低(P<0.01) ，见
表1 室温、 20℃和10℃地面条件下，各组大鼠POMC衍生肽含量的变化(±s,n=8)
Table 1 POMC peptides contents in rats at chamber temperature,20℃ and 10℃(±s,n=8) groups
ACTH(Pg/ml)
plasma β-EP(Pg/ml)
, http://www.100md.com
brain β-EP(ng/mg)
25℃ground
133.25±96.27
7.42±5.06
7.19±3.12
20℃ ground
326.29±77.49*
14.46±12.43*
2.17±2.10*
10℃ ground
, http://www.100md.com 109.11±27.73#
21.89±1.17*#
1.86±0.33*
Note:* P<0.01,as compared with 25℃ ground control;# P<0.01,as compared with 20℃ ground control表2 20℃条件下，各组大鼠POMC衍生肽含量的变化(±s,n=8)
Table 2 POMC peptides content in rats at 20℃(±s,n=8) groups
, 百拇医药
ACTH(Pg/ml)
plasma β-EP(Pg/ml)
brain β-EP(ng/mg)
ground
326.29±77.49
14.46±12.43
2.17±2.10
3.0 km
317.82±17.37
12.89±5.72
1.84±0.11
, http://www.100md.com
5.0 km
437.62±65.31*#
26.43±11.3*#
1.30±0.70*
Note:* P<0.01, as compared with ground control；# P<0.01, as compared with 3 km group表3 10℃条件下，各组大鼠POMC衍生肽含量的变化(±s,n=8)
Table 3 POMC peptides content in rats at 10℃(±s,n=8) groups
, 百拇医药
ACTH(Pg/ml)
plasma β-EP(Pg/ml)
brain β-EP(ng/mg)
ground
109.11±27.73
21.89±1.17
1.86±0.33
3.0 km
120.69±12.73
11.32±3.74*
2.43±0.71*
, http://www.100md.com
5.0 km
70.99±24.07*#
8.35±2.73*@
4.62±1.11*#
Note:* P<0.01,as compared with ground control；# P<0.01,as compared with 3 km group；@ P<0.05,as compared with 3 km group
表1 。20℃条件下，随模拟高度上升，脑垂体β-EP含量降低，5 km组与地面对照组比较有显著差异(P<0.01) ，见表2。10℃条件下，随模拟高度上升，脑垂体β-EP含量升高，3 km和5 km组与地面组比较均有显著差异(P<0.01) ，见表3。
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讨 论
关于大鼠脑垂体和血浆中β-EP及ACTH的含量变化 β-EP可以影响体温调节，而应激剌激又可使血中β-EP含量升高，热暴露和冷暴露都是一种常见的应激原。许多作者报告，热暴露可使血液β-EP和ACTH含量升高[6]，而冷暴露条件下，血POMC衍生肽含量的变化未见报道。本文显示，10℃和20℃地面对照组大鼠血浆中β-EP含量较室温地面对照组大鼠显著升高(P<0.01)，其中20℃组升高95%，10℃组升高195%;血浆ACTH含量在20℃地面对照组升高，与室温地面对照组大鼠比较有显著差异(P<0.01)，升高幅度145%，说明低温应激也能够促进血液中ACTH和β-EP含量的升高，有助于大鼠参与应激反应。高空低压缺氧也是一种应激原，本文20℃条件下，随着模拟高度的上升,20℃5 km大鼠血β-EP、ACTH含量显著高于地面对照组(P<0.01) 。说明高空低压缺氧应激也能够促进血液中ACTH和β-EP含量的升高，有助于大鼠参与应激反应。而在10℃条件下，随着模拟高度的上升，血液ACTH和β-EP含量逐渐降低，10℃5 km组血液ACTH和β-EP含量与10℃地面对照组比较显著降低(P<0.01)。说明温度较低的条件下随着缺氧程度的加深，血POMC衍生肽含量变化与常温环境有所不同。
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应激后血浆POMC衍生肽浓度的升高系组织向血液中释放的结果 据报道，正常情况下，大鼠血浆中β-EP主要来自垂体[6]；而冷适应大鼠血液中β-EP可部分来自外周淋巴细胞[7]。本文研究发现，10℃低温和20℃地面对照组，大鼠脑垂体β-EP含量均显著低于室温地面对照组(P<0.01)；随高度上升，10℃条件下脑垂体β-EP含量逐渐回升；20℃条件下，脑垂体β-EP持续处于低水平。说明低温暴露可促进脑垂体将合成的β-EP大量释放入血，但因合成速度可能未能同时提高至相应水平，以致垂体本身β-EP含量下降。有文献报道:高原缺氧条件下脑垂体β-EP含量降低[7]，提示低压缺氧促进脑垂体β-EP释放入血，与本文20℃和20℃复合高空缺氧条件下脑垂体β-EP含量变化相符合，缺氧引起脑垂体POMC衍生肽释放使脑垂体β-EP含量下降，血β-EP和ACTH含量升高。但是，本文10℃低温和10℃复合高空缺氧条件下脑垂体β-EP含量和血液ACTH、β-EP均下降。推测10℃低温和高空缺氧复合因素一方面促进血液ACTH和β-EP的代谢和分解，使之血液中这两种神经肽含量降低；另一方面，使脑垂体POMC衍生肽释放率减少。故脑垂体随着合成的增多，β-EP含量逐渐恢复。可能是常压状态下，温度越低，对脑垂体β-EP释放的促进作用越明显；而高空低压缺氧条件下，温度越低，对脑垂体β-EP释放的抑制作用越显著。相同环境温度的条件下缺氧程度越重，20℃脑垂体β-EP释放增多，血ACTH和β-EP含量越高；10℃血ACTH和β-EP含量越低。关于β-EP和ACTH对动物体温的调节作用及机制 β-EP在热应激中的作用，已被许多实验所证明，一般认为β-EP发挥热调节的部位在下丘脑水平，脑垂体β-EP含量升高，可抑制动物体温调节，在冷环境中使动物体温下降；而小剂量β-EP可使动物体温升高[8]。本实验系列报道显示，10℃或20℃条件下，大鼠停留1 h，直肠温度均无显著变化，但升高至3 km乃至5 km高度，大鼠体核心温度显著降低；低压缺氧条件下，10℃环境大鼠核心体温(直肠温度)显著低于20℃环境[5]。
, 百拇医药
结合本文实验结果，相同环境温度的条件下缺氧程度越重，20℃血浆ACTH和β-EP含量越高，10℃血浆ACTH和β-EP含量越低；虽10℃3 km乃至5 km组脑垂体β-EP含量显著高于地面对照组，但10℃和20℃条件下各缺氧组脑垂体β-EP含量均低于常温地面对照组。推测在此环境条件下，外周β-EP和ACTH含量的高低对维持机体核心温度的作用可能大于中枢垂体合成含量。外周β-EP对多器官血管的收缩作用，尤其可能收缩皮肤血管或对抗由于高空缺氧引起的血管扩张，对保持体温起重要作用。POMC的衍生肽的多少，尤其是血液ACTH的含量在冷环境中体温的作用更不容忽视，ACTH对体温的调节作用主要体现在两个方面，一是ACTH介导的肾上腺皮质激素对体温的调节作用，二是ACTH本身对体温有调节作用，有实验证明，提高机体ACTH水平可以加强机体神经系统功能而起抗热保护作用。与本文实验结果相一致，20℃环境血浆ACTH含量的增高，能起到抗冷、保持机体核心温度的作用；而10℃环境血浆ACTH含量的降低是使机体核心温度降低的重要因素。
总之，β-EP和ACTH是来自同一前体(POMC)的两种神经肽，它们参与了体内的多种生理活动，尤其与应激关系更为密切。冷环境和低压缺氧条件下，随着环境温度降低，血液ACTH含量下降；而相同温度条件下，随着缺氧程度加深，10℃环境血β-EP降低，20℃环境血β-EP和ACTH升高，将对体温调节产生重要影响。
, 百拇医药
[参考文献]
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, 百拇医药
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, http://www.100md.com 徐 斌，梅 丹，张 方等.模拟高空缺氧环境中温度变化对大鼠体核心温度的影响[J].航空军医,1998,26(5):195～196
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谢新民,孟宪纪.高原低氧对大鼠脑中枢部位β-EP的影响[J].中国应用生理学杂志,1994,10(1):17
[8] Clark WG.Influence of opioids on central themoregulatory mechanisms[J].Phamacol Biochem Behav,1979,10: 609～612
收稿日期：1999-10-28, 百拇医药
单位：吉林军医学院，吉林 132013
关键词：低温环境；高空缺氧；复合因素；POMC衍生肽；β-EP；促肾上腺皮质激素；体温调节；大鼠
航天医学与医学工程000414摘要： 目的 研究低温和低压缺氧复合因素对大鼠脑垂体和血浆阿黑皮素原衍生肽含量的影响。 方法 采用56只健康成熟的雄性Wistar大鼠，分别在10℃和20℃条件下模拟上升至3 km和5 km高度，设25℃室温地面对照组。观察大鼠脑垂体和血浆阿黑皮素原衍生肽含量的变化。 结果 20℃环境中，5 km组血浆β-EP和ACTH含量显著高于地面对照组和3 km组(P<0.01)，脑垂体β-EP的含量显著降低(P<0.01);10℃环境中随高度升高，血浆β-EP含量显著降低(P<0.01)，脑垂体β-EP的含量显著升高(P<0.01)，5 km组血浆ACTH较地面对照组显著降低(P<0.01)。 20℃地面对照及各高度组血浆ACTH含量和20℃ 5 km组血浆β-EP含量均显著高于10℃相应高度组(P<0.01)。 结论 20℃条件下随着缺氧程度加深，血浆β-EP和ACTH升高；10℃条件下血浆β-EP降低，低压缺氧条件下，随着环境温度降低，血浆ACTH含量下降，将对体温调节产生重要影响。
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中图分类号：R852.1 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(2000)04-0294-04
Changes of POMC Peptides Levels during Hypothermia and Hypoxia in Rats
MEI Dan XU Bin LU Shi-jie SUN Xin-qi
(JILIN Military Medical College,Jilin 132013,China)
Abstract: Objective To study the effects of hypothermia and hypoxia on plasma POMC peptides levels in rats. Method Acute hypobaric hypoxia experiment in 10℃or 20℃ environment were carried out in 56 healthy Wistar rats to observe changes of brain β-EP,plasma β-EP and ACTH contents determined by radioimmunoassay. Result Plasma β-EP and ACTH levels increased more significantly under cold condition than under room temperature (P<0.01).Plasma ACTH concentrations after 5 km acute hypoxia exposure under 10℃ decreased more significantly than in ground control groups (P<0.01).Plasma ACTH and β-EP levels after 5 km acute hypoxia exposure under 20℃ increased more significantly than ground control groups (P<0.01).Plasma ACTH levels in all groups at 20℃ and plasma β-EP levels in 5 km group increased more significantly than in the groups under same attitude at 10℃. Conclusion After acute hypoxia in cold environment, plasma ACTH and β-EP contents increased and it may have serious effects on body temperature regulation.
, 百拇医药
Key words:lone temperature environment;altitude hypoxia;combined factors;POMC peptides;β-EP;ACTH;body temperature regulation;rats
阿黑皮素原(POMC)、脑啡肽原和强啡肽原是生物体内3大内源性阿片肽前体，是机体生物活性肽的来源,其中参与机体冷热应激反应的主要是前者[1]。POMC衍生肽，主要是β-内啡肽(β-EP)和促肾上腺皮质激素(ACTH)，对机体温度调节起着重要作用[2]。有报道POMC衍生肽参与热应激和热适应反应，小剂量β-EP有升高体温的作用，ACTH有明显的抗热作用[1]；脑垂体β-EP含量的升高在冷环境中可引起体温下降[3]。因此，研究这两种神经肽在体温调节中的作用，对研究低温和高空缺氧复合因素对机体体温调节的影响具有重要意义。
, http://www.100md.com
以往研究表明，在冷环境中随着上升高度的
增加，人和动物体核心温度下降[4，5]，本文前期工作也证明了这一点，且不能通过低温习服来克服，将会影响到机体的工作能力。本实验目的在于通过检测低温和高空缺氧复合条件下，脑垂体和血液POMC衍生肽含量的变化，为揭示该条件下体温调节的机制提供资料。
方 法
实验动物 Wistar大鼠56只，雄性，体重170～210 g。按重量配对分成25℃室温地面对照组，10℃和20℃的地面对照、3.0 km及5.0 km高度组，每组8只大鼠。
实验程序 实验于每日上午进行，室温25.0±2.0℃。将动物置于自制温控低压舱内，温度分别调节在10.0±0.1℃或20.0±0.1℃。在一定温度条件下，以30 m/s速度上升到预定高度停留1 h后，以30 m/s速度降至地面。地面对照组在10.0±0.1℃或20.0±0.1℃地面环境下放置1 h；室温空白对照组在室温地面环境下放置1 h。
, 百拇医药
大鼠血浆神经肽含量的测定 实验完毕立即以20%乌拉坦麻醉，腹主动脉抽血,肝素抗凝，离心分离血浆。迅速取脑，分离脑垂体，置生理盐水中煮沸5 min,加1 N盐酸匀浆，加碱中和后离心分离上清，-20℃保存待测。用放射免疫法测定脑垂体β-EP和血液β-EP和ACTH的含量(放免试剂盒由第二军医大学神经生物学教研室提供)。
统计学处理 数据以均数±标准差(
±s)表示。采用随机单位组方差分析和配对t检验差异的显著性评价。结 果
各组血液β-EP和ACTH的含量 与25℃室温地面对照组比较,10℃和20℃地面对照组大鼠血浆β-EP含量均显著升高(P<0.01), 10℃地面对照组β-EP含量显著高于20℃地面对照组(P<0.01)；20℃地面对照组大鼠血浆ACTH含量显著高于25℃室温地面对照组(P<0.01)，见表1。20℃条件下，与地面对照组比较3 km组血浆β-EP降低但无显著差异，5 km组血浆β-EP显著升高(P<0.01)； 5 km组血浆ACTH升高，与地面对照组和3 km组比较均有显著差异(P<0.01)，见表2。10℃条件下伴随3 km和5 km低压缺氧, 大鼠血浆β-EP含量随缺氧程度加重而降低，地面、3 km、5 km间比较均有显著差异(P<0.01或P<0.05)；与地面对照组比较，10℃5 km组血浆ACTH含量显著降低(P<0.01)，见表3。10℃与20℃比较， 10℃5 km组血浆β-EP含量显著低于20℃5 km组(P<0.01)，20℃各高度组血浆ACTH含量均高于10℃同高度组(P<0.01)。
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各组脑垂体β-EP的含量 无论是10℃还是20℃地面对照组与室温对照大鼠(室温25℃)比较，脑垂体β-EP含量均显著降低(P<0.01) ，见
表1 室温、 20℃和10℃地面条件下，各组大鼠POMC衍生肽含量的变化(
±s,n=8)Table 1 POMC peptides contents in rats at chamber temperature,20℃ and 10℃(
±s,n=8) groupsACTH(Pg/ml)
plasma β-EP(Pg/ml)
, http://www.100md.com
brain β-EP(ng/mg)
25℃ground
133.25±96.27
7.42±5.06
7.19±3.12
20℃ ground
326.29±77.49*
14.46±12.43*
2.17±2.10*
10℃ ground
, http://www.100md.com 109.11±27.73#
21.89±1.17*#
1.86±0.33*
Note:* P<0.01,as compared with 25℃ ground control;# P<0.01,as compared with 20℃ ground control表2 20℃条件下，各组大鼠POMC衍生肽含量的变化(
±s,n=8)Table 2 POMC peptides content in rats at 20℃(
±s,n=8) groups, 百拇医药
ACTH(Pg/ml)
plasma β-EP(Pg/ml)
brain β-EP(ng/mg)
ground
326.29±77.49
14.46±12.43
2.17±2.10
3.0 km
317.82±17.37
12.89±5.72
1.84±0.11
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5.0 km
437.62±65.31*#
26.43±11.3*#
1.30±0.70*
Note:* P<0.01, as compared with ground control；# P<0.01, as compared with 3 km group表3 10℃条件下，各组大鼠POMC衍生肽含量的变化(
±s,n=8)Table 3 POMC peptides content in rats at 10℃(
±s,n=8) groups, 百拇医药
ACTH(Pg/ml)
plasma β-EP(Pg/ml)
brain β-EP(ng/mg)
ground
109.11±27.73
21.89±1.17
1.86±0.33
3.0 km
120.69±12.73
11.32±3.74*
2.43±0.71*
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5.0 km
70.99±24.07*#
8.35±2.73*@
4.62±1.11*#
Note:* P<0.01,as compared with ground control；# P<0.01,as compared with 3 km group；@ P<0.05,as compared with 3 km group
表1 。20℃条件下，随模拟高度上升，脑垂体β-EP含量降低，5 km组与地面对照组比较有显著差异(P<0.01) ，见表2。10℃条件下，随模拟高度上升，脑垂体β-EP含量升高，3 km和5 km组与地面组比较均有显著差异(P<0.01) ，见表3。
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讨 论
关于大鼠脑垂体和血浆中β-EP及ACTH的含量变化 β-EP可以影响体温调节，而应激剌激又可使血中β-EP含量升高，热暴露和冷暴露都是一种常见的应激原。许多作者报告，热暴露可使血液β-EP和ACTH含量升高[6]，而冷暴露条件下，血POMC衍生肽含量的变化未见报道。本文显示，10℃和20℃地面对照组大鼠血浆中β-EP含量较室温地面对照组大鼠显著升高(P<0.01)，其中20℃组升高95%，10℃组升高195%;血浆ACTH含量在20℃地面对照组升高，与室温地面对照组大鼠比较有显著差异(P<0.01)，升高幅度145%，说明低温应激也能够促进血液中ACTH和β-EP含量的升高，有助于大鼠参与应激反应。高空低压缺氧也是一种应激原，本文20℃条件下，随着模拟高度的上升,20℃5 km大鼠血β-EP、ACTH含量显著高于地面对照组(P<0.01) 。说明高空低压缺氧应激也能够促进血液中ACTH和β-EP含量的升高，有助于大鼠参与应激反应。而在10℃条件下，随着模拟高度的上升，血液ACTH和β-EP含量逐渐降低，10℃5 km组血液ACTH和β-EP含量与10℃地面对照组比较显著降低(P<0.01)。说明温度较低的条件下随着缺氧程度的加深，血POMC衍生肽含量变化与常温环境有所不同。
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应激后血浆POMC衍生肽浓度的升高系组织向血液中释放的结果 据报道，正常情况下，大鼠血浆中β-EP主要来自垂体[6]；而冷适应大鼠血液中β-EP可部分来自外周淋巴细胞[7]。本文研究发现，10℃低温和20℃地面对照组，大鼠脑垂体β-EP含量均显著低于室温地面对照组(P<0.01)；随高度上升，10℃条件下脑垂体β-EP含量逐渐回升；20℃条件下，脑垂体β-EP持续处于低水平。说明低温暴露可促进脑垂体将合成的β-EP大量释放入血，但因合成速度可能未能同时提高至相应水平，以致垂体本身β-EP含量下降。有文献报道:高原缺氧条件下脑垂体β-EP含量降低[7]，提示低压缺氧促进脑垂体β-EP释放入血，与本文20℃和20℃复合高空缺氧条件下脑垂体β-EP含量变化相符合，缺氧引起脑垂体POMC衍生肽释放使脑垂体β-EP含量下降，血β-EP和ACTH含量升高。但是，本文10℃低温和10℃复合高空缺氧条件下脑垂体β-EP含量和血液ACTH、β-EP均下降。推测10℃低温和高空缺氧复合因素一方面促进血液ACTH和β-EP的代谢和分解，使之血液中这两种神经肽含量降低；另一方面，使脑垂体POMC衍生肽释放率减少。故脑垂体随着合成的增多，β-EP含量逐渐恢复。可能是常压状态下，温度越低，对脑垂体β-EP释放的促进作用越明显；而高空低压缺氧条件下，温度越低，对脑垂体β-EP释放的抑制作用越显著。相同环境温度的条件下缺氧程度越重，20℃脑垂体β-EP释放增多，血ACTH和β-EP含量越高；10℃血ACTH和β-EP含量越低。关于β-EP和ACTH对动物体温的调节作用及机制 β-EP在热应激中的作用，已被许多实验所证明，一般认为β-EP发挥热调节的部位在下丘脑水平，脑垂体β-EP含量升高，可抑制动物体温调节，在冷环境中使动物体温下降；而小剂量β-EP可使动物体温升高[8]。本实验系列报道显示，10℃或20℃条件下，大鼠停留1 h，直肠温度均无显著变化，但升高至3 km乃至5 km高度，大鼠体核心温度显著降低；低压缺氧条件下，10℃环境大鼠核心体温(直肠温度)显著低于20℃环境[5]。
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结合本文实验结果，相同环境温度的条件下缺氧程度越重，20℃血浆ACTH和β-EP含量越高，10℃血浆ACTH和β-EP含量越低；虽10℃3 km乃至5 km组脑垂体β-EP含量显著高于地面对照组，但10℃和20℃条件下各缺氧组脑垂体β-EP含量均低于常温地面对照组。推测在此环境条件下，外周β-EP和ACTH含量的高低对维持机体核心温度的作用可能大于中枢垂体合成含量。外周β-EP对多器官血管的收缩作用，尤其可能收缩皮肤血管或对抗由于高空缺氧引起的血管扩张，对保持体温起重要作用。POMC的衍生肽的多少，尤其是血液ACTH的含量在冷环境中体温的作用更不容忽视，ACTH对体温的调节作用主要体现在两个方面，一是ACTH介导的肾上腺皮质激素对体温的调节作用，二是ACTH本身对体温有调节作用，有实验证明，提高机体ACTH水平可以加强机体神经系统功能而起抗热保护作用。与本文实验结果相一致，20℃环境血浆ACTH含量的增高，能起到抗冷、保持机体核心温度的作用；而10℃环境血浆ACTH含量的降低是使机体核心温度降低的重要因素。
总之，β-EP和ACTH是来自同一前体(POMC)的两种神经肽，它们参与了体内的多种生理活动，尤其与应激关系更为密切。冷环境和低压缺氧条件下，随着环境温度降低，血液ACTH含量下降；而相同温度条件下，随着缺氧程度加深，10℃环境血β-EP降低，20℃环境血β-EP和ACTH升高，将对体温调节产生重要影响。
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收稿日期：1999-10-28, 百拇医药