妊娠早期热应激通过母体皮质醇转移影响仔猪胎儿生物标志物的研究

本研究针对妊娠早期热应激(IUHS)对猪胎儿发育的影响机制展开探索，重点揭示了母体-胎儿皮质醇转移动态变化。研究人员通过对比热应激(HS)与常温(TN)条件下母猪的生理指标及胎儿样本，发现IUHS导致胎儿羊水皮质醇(cortisol)显著升高而皮质酮(cortisone)降低，提示胎盘11β-HSD2酶活性未改变但皮质醇转移增加。该研究为理解热应激引发的HPA轴(下丘脑-垂体-肾上腺轴)编程异常提供了新证据，对改善畜牧业生产及动物福利具有重要价值。

　　

随着全球气温持续升高，妊娠期热应激已成为威胁畜牧业发展的重大问题。在养猪业中，子宫内热应激(IUHS)不仅会降低母猪繁殖性能，更会导致后代出现生长迟缓、免疫功能异常等长期负面影响。尤其令人担忧的是，这些"热应激仔猪"在面对运输、断奶等常规生产操作时，表现出异常强烈的应激反应，暗示其下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA axis)可能发生了永久性改变。然而，这种异常应激反应的根源究竟何在？是否与母体在热应激状态下激素环境改变有关？这些问题一直困扰着研究人员。

美国普渡大学(Purdue University)动物科学系和密苏里大学(University of Missouri)的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究，首次系统揭示了妊娠早期热应激如何通过改变母体-胎儿皮质醇转移，影响仔猪的HPA轴发育。研究人员设计了一套精巧的实验方案：将23头妊娠母猪分为热应激组(HS，n=12)和常温对照组(TN，n=11)，从妊娠第6天至第33天进行持续监测。通过测量阴道温度、呼吸频率等生理指标确认热应激模型成功建立后，研究人员在妊娠第33天采集胎儿及胎盘样本，运用ELISA等技术分析了皮质醇、皮质酮及11β-HSD2的含量变化。

关键技术方法包括：1)使用改良CIDR装置持续监测母猪阴道温度；2)通过红外测温枪测量耳部和臀部皮肤温度；3)采用无应激唾液采集法监测母体游离皮质醇水平；4)标准化采集4个定位胎儿的羊水、胎盘及胎儿组织；5)使用商业ELISA试剂盒定量检测皮质醇、皮质酮及11β-HSD2含量。

研究结果呈现出一系列重要发现：

热应激模型验证
热应激组母猪表现出典型的应激反应：阴道温度持续高于常温组(38.50±0.06°C vs 37.99±0.06°C)，呼吸频率显著增加(59±2 vs 29±2次/分钟)，耳部和臀部皮肤温度也明显升高。这些数据证实热应激模型建立成功，胎儿确实处于子宫内热应激状态。

繁殖性能影响
热应激显著降低了每黄体对应的活胎数(0.69 vs 0.80)，总胎儿数也呈现下降趋势(14.30 vs 16.67)，证实热应激损害了胚胎存活率。这一发现与历史研究一致，提示热应激可能通过影响子宫内膜功能阻碍胚胎着床。

激素水平变化
最关键的发现出现在胎儿激素分析中：IUHS胎儿羊水呈现皮质醇升高趋势(1.14 vs 0.84 ng/mL，P=0.08)而皮质酮降低趋势(1.93 vs 2.28 ng/mL，P=0.07)，导致皮质酮/皮质醇比值显著降低(1.29 vs 2.07，P<0.01)。值得注意的是，胎盘11β-HSD2含量无组间差异，表明激素比例变化源于皮质醇转移增加而非酶活性改变。

讨论与意义
这项研究首次在猪模型中证实，妊娠早期热应激会改变母体-胎儿皮质醇转移动态，导致胎儿暴露于更高水平的活性糖皮质激素。这一发现为理解IUHS仔猪异常的HPA轴反应提供了分子基础——过量的皮质醇暴露可能"重编程"了胎儿HPA轴的发育设定点。研究还揭示了一个重要现象：尽管母体唾液皮质醇(反映游离激素水平)未见显著升高，胎儿仍表现出明显的激素环境改变，提示可能存在其他调控机制或采样时间点未能捕捉到激素波动高峰。

从实践角度看，这项研究为改善养猪业生产提供了重要启示：1)妊娠早期是热应激干预的关键窗口期；2)监测羊水激素水平可能成为评估胎儿应激暴露的新方法；3)针对胎盘激素屏障的调控或成为缓解热应激负面影响的新策略。随着气候变化加剧，这些发现对保障动物福利和畜牧业可持续发展具有重要意义。

研究也存在一定局限，如样本量较小、激素采样频率有限等。未来研究可结合转录组学等技术，深入探索热应激影响胎盘转运功能的分子机制，并为开发针对性干预措施提供更多依据。