熱應激是當動物受到超過自身調(diào)節(jié)能力的過高溫度刺激時產(chǎn)生的非特異性反應的總和。夏季的高溫天氣給畜牧業(yè)造成了非常大的影響。一般來說,家畜對高溫都比較敏感,夏季的高溫天氣容易造成家畜機體的代謝紊亂、免疫力下降,消化功能紊亂等疾病。氫氣是一種具有還原性的雙原子氣體分子,其分子量較小,可以穿過脂膜到達線粒體、細胞核等細胞器中。近年來,隨著對氫氣研究的不斷深入,氫氣被發(fā)現(xiàn)具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用,且已經(jīng)成為一種發(fā)展?jié)摿薮蟮闹委熜詺怏w。

為了探究氫氣是否對于家畜熱應激具有緩解作用,本實驗以MAC-T細胞和小鼠為研究對象,建立熱應激模型。為了明確高溫對細胞的影響,本研究首先將MAC-T細胞在42.5℃處理1h建立熱應激模型,并在熱應激之后的不同時間檢測了細胞活性及細胞內(nèi)熱休克蛋白的表達情況。結合檢測結果,本實驗選擇高溫處理1h之后,在37℃恢復6h作為實驗條件。為了探究氫氣對高溫引起的MAC-T細胞的熱應激反應的作用,本實驗將細胞隨機分為對照組（CON）、氫氣組（H2）、熱應激組（HS）、熱應激氫氣組（HS+H2）。首先通過檢測細胞存活率來確定氫氣對高溫引起的MAC-T細胞活力下降是否具有緩解作用。然后通過Western Blot檢測細胞內(nèi)熱休克蛋白70（HSP70）和熱休克蛋白27（HSP27）的表達情況,探究氫氣對MAC-T細胞熱應激反應的影響。通過流式細胞術分析高溫刺激后細胞內(nèi)ROS的水平,利用Western Blot檢測細胞內(nèi)Nrf2的表達情況判斷氫氣對細胞氧化應激的作用。通過檢測發(fā)現(xiàn),氫氣緩解了高溫造成的MAC-T細胞的活性下降,減輕了高溫刺激后細胞內(nèi)熱休克蛋白的表達水平,同時氫氣清除了高溫刺激后細胞內(nèi)過多的ROS,減輕了高溫對Nrf2的抑制作用,緩解了細胞的氧化應激。為了探究氫氣的臨床應用效果,本研究建立了KM小鼠的熱應激模型。將40只小鼠隨機分為四組,分別是對照組（CON）、氫氣組（H2）、熱應激組（HS）、熱應激氫氣組（HS+H2）。模型建立方法是:將小鼠每天置于42℃環(huán)境中1h,連續(xù)處理小鼠七天,HS+H2組小鼠在實驗期間飲用富氫水。試驗結束后稱取小鼠體重,并收集小鼠的肝臟和血清進行相關指標的檢測。此外,另取40只小鼠進行熱應激試驗,試驗結束后,將小鼠置于代謝籠中48h進行指標監(jiān)測。試驗結果證明,氫氣緩解了高溫引起的小鼠體重下降,恢復了熱應激小鼠的呼吸商和產(chǎn)熱。同時,氫氣降低了熱應激小鼠的肝臟指數(shù),減少了熱應激小鼠肝臟中熱休克蛋白的表達,減輕了血清中MDA的積累,增加了GSH的含量和SOD的活性。綜上所述,本研究表明氫氣可以減輕高溫引起的細胞和小鼠模型的熱應激反應,緩解氧化應激。證實了氫氣對于動物熱應激的臨床應用價值,為氫氣在畜牧業(yè)的應用提供了依據(jù)。