个人点评

Boğa Kuru B, Makav M, Kuru M, Aras ŞY, Karadağ Sarı E, Bulut M, Alwazeer D, Bektaşoğlu F, Ölmez M, Kırmızıbayrak T, LeBaron TW. Effects of Hydrogen-Rich Water on Growth, Redox Homeostasis and Hormonal, Histological and Immune Systems in Rats Exposed to High Cage Density Stress. Vet Med Sci. 2025 Mar;11(2):e70305.

题目：富氢水对处于高笼养密度应激状态下大鼠生长、氧化还原稳态以及激素、组织学和免疫系统的影响

目标

本研究旨在探究饮用富氢水（HRW）对在受限饲养环境中进食的大鼠生长性能、器官重量、硫醇/二硫键稳态、氧化状态以及一些激素、组织病理学和免疫组化变化的影响。

方法

实验分为八组（每组[雄性/雌性]各8只大鼠），包括两个对照组、两个富氢水组、两个应激组和两个应激+富氢水组。所有动物自由进食和饮水，实验周期为3个月。对照组和富氢水组大鼠根据体重计算，并按照指南规定的饲养条件进行饲养。应激组和应激+富氢水组大鼠根据体重，饲养空间为指南规定饲养条件的一半。在整个研究过程中每周测量动物体重。实验结束后，按照伦理规范处死动物。随后，对促甲状腺激素（TSH）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）、皮质醇、甲状旁腺激素（PTH）和钙（Ca2+）、总硫醇（TT）、天然硫醇（NT）、二硫键、二硫键/TT×100、二硫键/NT×100和NT/TT×100、丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）进行生化分析。还评估了用于组织病理学的苏木精染色和超氧化物歧化酶-2（SOD-2）免疫反应性。

结果

结果显示，富氢水组的活体重增加量高于应激组。与应激组相比，应激+富氢水组的生化分析中氧化状态有所降低。应激组的TSH水平下降。应激组的FT4、皮质醇和Ca2+水平升高。

结论

与应激组相比，应激+富氢水组的应激相关生理参数有所降低。当机体处于应激状态时，可考虑使用富氢水。

对照组和富氢水组大鼠饲养在20×30×45规格的笼子中。应激组和应激+富氢水组大鼠饲养在20×15×45规格的笼子中。每周进行体重称量。3个月后，处死动物，并通过生化和组织病理学分析对结果进行评估。

 1. 引言

生物体暴露在拥挤环境中会对身体功能产生显著影响，尤其是内分泌系统。这些影响包括应激激素增加、免疫系统减弱以及一些代谢活动的改变。拥挤会导致应激激素和促肾上腺皮质激素（ACTH）水平上升，从而降低对刺激的反应并导致脱敏。这种情况可能会引发慢性应激和健康问题。ACTH通过刺激肾上腺分泌皮质醇来触发应激反应。这种反应会在鸟类中引发各种应激迹象，如心率和血压升高、免疫系统减弱以及生殖功能受损。应激会导致细胞损伤、衰老、免疫力下降、生长发育迟缓以及代谢紊乱。这些损伤是由激素失衡、神经系统炎症和氧化应激引起的。应激会导致体内自由基水平升高。“活性氧物质”（ROS）是指一类对生物成分具有显著反应性的氧物种，会对蛋白质、脂质和DNA等重要分子造成损害（Conrad等人，2015）。

当ROS水平超过细胞的解毒能力并打破细胞内的微妙平衡时，就会发生氧化应激。这种失衡会导致ROS物种的积累，包括超氧自由基（O2−）、过氧化氢（H2O2）和羟基自由基（•OH）。细胞通过酶促抗氧化剂（如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx））以及非酶促抗氧化剂（如硫醇，例如谷胱甘肽（GSH））来对抗氧化应激。酶促抗氧化剂和GSH浓度的变化会破坏细胞的氧化还原稳态，并增加与各种疾病相关的氧化应激。因此，预防和控制应激对于整体健康至关重要。

氢气（H2）对最具反应性的氧化剂，即羟基自由基（•OH）和过氧亚硝酸盐（ONOO−）具有选择性抗氧化活性（Ohsawa等人，2007）。这种抗氧化作用是已报道的H2的37种以上生物学和物理化学特性之一。这些特性包括：促炎细胞因子的下调调节剂、能量代谢的刺激剂、神经保护剂、抗炎剂、抗自由基剂、抗癌剂、抗应激剂、抗凋亡剂、抗过敏剂、信号分子、氧化还原调节剂、基因表达调节剂、血管功能调节剂以及心肌对缺血/再灌注损伤的反应调节剂（Alwazeer，2024）。H2的治疗优势与其特定的物理、化学和生物学特性相关。氢气的给药方式包括吸入、富氢水、富氢盐水、富氢眼药水、富氢浴、镁-水反应和产氢纳米材料。有许多研究揭示了富氢水（HRW）对生长性能的影响。富氢水被认为是一种简单的方法，适用于室内和室外。

在高笼养密度应激下的大鼠，其氧化应激会严重威胁实验动物的福利和研究结果。氧化应激标志物的增加与多种生理和行为应激反应密切相关，这些应激反应已被证明是由高笼养密度诱导的。例如，研究表明，饲养在高饲养密度条件下的大鼠，其氧化应激的两个标志物丙二醛（MDA）和一氧化氮（NO）水平较高。下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴在这些应激反应的生理机制中经常被激活，导致皮质酮等糖皮质激素的分泌增加。由于皮质酮水平升高会破坏细胞的氧化还原平衡并促进ROS的形成，因此它们与氧化应激有关。此外，许多研究报道富氢水是一种特别强大的抗氧化剂。

鉴于这些文献信息，本研究旨在验证由于拥挤应激而产生的氧化应激和激素活性的假设。因此，本研究的目的是探究富氢水对幼年大鼠生长性能、器官重量、硫醇/二硫键稳态、氧化状态、激素水平以及高笼养密度应激下的组织病理学和免疫组化参数的潜在影响。