冬眠黄鼠代谢、循环、呼吸系统的变化

本文主要讨论冬眠达乌尔黄鼠的生理生态特征。静止代谢以闭路系统呼吸计测定。心电图以XDH-3型心电图仪记录。 1.冬眠期与活动期黄鼠的耗氧量与环境温度间的关系均呈负相关(表1、图1)。活动期平均每日能量消耗为64.87卡/克,冬眠期则大大降低,仅为0.92卡/克。 2.冬眠期白血球(2427.80个/立方毫米)仅为活动期(6,304.30个/立方毫米)的38.5％;而冬眠期红血球(707.80个/立方毫米)却增加12.7％. 3.冬眠黄鼠呈现周期性呼吸模式,并常出现Cheyrie-Stokes呼吸,每次呼吸暂停时间平均为3—10分钟。 4.冬眠黄鼠心脏活动不规律,心率低,冬眠期平均心率为5.55次/分。     

季节、环境温度与黄鼠冬眠的关系

观察了达乌尔黄鼠在实验室内冬眠的一般情况。常温黄鼠的体温有着规律性的年周期,与环境温度的年周期变动不完全呈依从关系。出眠初期(4月下旬),动物体温高而稳定。4月至6月常温黄鼠的平均体温(皮温)为35.6℃,波动菹围32—37.5℃。随着体重达到顶峰,体温逐渐降低。8月份部分黄鼠出现低于32℃的低常体温,表明部分黄鼠自8月盛夏开始冬眠。但就整个种群而言,北京地区实验室内黄鼠冬眠季自9月下半月开始。3月底止,共6.5个月。秋季室温下降,动物入眠趋势增长。浅低体温(31.9—15℃)的比数逐渐升高。9月至12月,低体温(低于31.9℃)的百分比从47％增至84.8％,反映了动物从浅冬眠向深冬眠过渡。1月至2月份,低体温占85％以上,深低体温(低于15℃)占绝对优势。标志着动物种群的深眠月份。秋季动物从常温期向冬眠期转化的界线是不清的,而春季从冬眠期向常温相转化的界限却比较明显。     

达乌尔黄鼠产热的季节性变化

达乌尔黄鼠（Ｃｉｔｅｌｌｕｓｄａｕｒｉｃｕｓ）的产热表现出明显的季节性变化。在非冬眠期,静止代谢率（ＲＭＲ）和非颤抖性产热（ＮＳＴ）于春季最高,秋季次之,夏季最低。冬眠期,ＲＭＲ降到极低水平,只为春季的３．０％。肝脏的线粒体蛋白含量、线粒体呼吸和细胞色素Ｃ氧化酶活力在秋季显著高于其它各季。褐色脂肪组织（ＢＡＴ）的重量、线粒体蛋白含量、细胞色素Ｃ氧化酶活力和α－磷酸甘油氧化酶活力,在夏季处于一年中的最低水平,到了冬季这些指标达到一年中的最高水平。在非冬眠季节ＢＡＴ产热能力升高时,ＮＳＴ能力也相应升高,这表明ＢＡＴ产热能力的增强是ＮＳＴ能力提高的部分机制。达乌尔黄鼠血清Ｔ＿４含量在年周期中没有明显改变,冬眠时血清Ｔ＿３含量显著高于其它各季。     

达乌尔黄鼠实验室饲养、繁殖及其冬眠阵

为探索实验室条件下达乌尔黄鼠饲养与繁殖的方法及冬眠阵的发生规律,参照野生黄鼠冬眠洞穴的主要生态环境参数,建立人工冬眠屋,采用传统锯末技术记录冬眠阵。结果显示: (1) 处于春季繁殖期的黄鼠应以大鼠饲料为主,辅以少量黄瓜等,夏季活跃期交叉饲喂大鼠饲料与兔饲料,辅以多水的瓜果蔬菜,秋季育肥期以大鼠饲料为主,辅以高脂肪高蛋白的花生、豆类等。(2)雌鼠怀孕期为28 d 左右,哺乳期约一个月,雌鼠每窝产仔4 ～ 8 只,平均5.52 只;初生幼鼠两周内忌换垫料,并避免将异味带入鼠房。(3)黄鼠冬眠期从当年11月下旬至次年3 月上旬,平均93.95 d;冬眠阵睡眠时长平均7. 44 d,阵间激醒时长平均1.36 d,睡眠天数占整个冬眠期的89.9% ;整个冬眠期,黄鼠冬眠阵平均7. 55 个。(4)2009 年秋至2011 年春季,自野外共捕回黄鼠185 只, 存活146 只,存活率78. 9% 。在2006、2009 和2011 年的黄鼠繁殖期,共配对25 对,产仔138 只,成活92 只,成活率为66.7% 。结果表明,野生达乌尔黄鼠可在人工饲养条件下实现繁殖,并可在人工冬眠屋成功冬眠。     

达乌尔黄鼠入眠准备期的体温、代谢率及能量特征

贮脂类动物在冬眠前大量积累脂肪来准备冬眠,并在入眠时迅速降低体温和代谢率。为探究入眠准备期达乌尔黄鼠体温、代谢率、呼吸商及能量代谢的变化,将其入眠准备期分为育肥期、体重高峰期、育肥后期和冬眠前的试降期,使用植入式半导体温度记录元件iButton、开放式代谢仪和改进的代谢笼,监测其体温、代谢率及呼吸商和能量摄入的变化。结果显示:(1)达乌尔黄鼠体温在冬眠前13 - 34 d 开始下降,远早于冬眠但晚于体重高峰期;体重高峰期体温有降低的趋势,持续时间为1 - 3 d;育肥后期体温显著下降,体温日波动幅度增加。(2)体重高峰期的静止代谢率高于育肥期,育肥后期有降低的趋势,试降期最低。(3)呼吸商在体重高峰期先升高,之后迅速衰减;入眠准备期的能量摄入在体重达高峰期前达到最大值。结果表明,达乌尔黄鼠在入眠准备期,其体温和代谢率已开始降低,能源物质已开始转变;体重高峰期可能是达乌尔黄鼠入眠的一个转折点或启动入眠的开关。     

鄂尔多斯高原库布齐沙地三趾跳鼠静止代谢率的季节变化

三趾跳鼠的代谢率存在季节性变化 ,春季的静止代谢率最低 (0 75mlO2 /h .g) ,仅为期望值的 6 4% ,热中性区最窄 (2 9～ 31℃ ) ;夏季的代谢率 (1 17mlO2 /h .g)与期望值一致 ,热中性区最宽 (2 8～ 37℃ ) ;秋季的代谢率 (1 31mlO2 /h .g)高于期望值 10 % ,热中性区向低温偏移 (2 6～ 30℃ )。三趾跳鼠各季节的体温从春季到秋季逐渐降低 ,并且在环境温度为 30℃以下时基本维持恒定 ,高温时动物以耐受一定程度的高体温和分泌唾液防止致死性过热。三趾跳鼠的能量代谢特征不仅与季节性食物和环境温度变化有关 ,而且与该鼠种的冬眠特性也有一定联系     

攻毒后的阿拉善黄鼠冬眠生态繁殖与抗体动态观察

阿拉善黄鼠在人工饲养下，每日平均食量为８０－１２０ｇ，春季食量为１００－１５０ｇ，进入冬眠期（呈半睡状态）每日还可食３０－５０ｇ。玫毒后存活黄鼠在室温高的环境中，能越冬和冬眠，但冬眠时间较晚，１２月中旬呈全睡状态的只占３０％，睡眠和醒眠呈交替。体温自３２－３５℃了８－６℃时，呈完全冬眠状态。冬眠期呼吸６－８次／分钟。发情时间比自然条件下提前１－２个月，发情高峰出现在２－４月份（２月份发情率达５５．     

达乌尔黄鼠冷暴露、冬眠及激醒时的外周甲状腺激素水平变化

探讨了达乌尔黄鼠在冷暴露、冬眠及激醒时的外周甲状腺激素水平变化和激素代谢。达乌尔黄鼠在非冬眠季节 ( 7～ 8月 )冷暴露 ( 4℃± 2℃ ) 1天 ,导致血清T3和T4浓度迅速增加 ,T3/T4不变 ;经 4周冷驯化后 ,T3维持在高水平上 ,T4降低 ,T3/T4增加 ,外周组织中的T4脱碘酶活性升高。表明冬眠动物与非冬眠动物的甲状腺机能及其激素代谢的冷适应性调节一致。在冬眠季 ( 12～ 1月 )的冬眠和激醒过程中 ,外周组织的T4脱碘酶活性、血清T3和T4水平比常温达乌尔黄鼠的高 ,显著高于夏季的水平 ,T3/T4不变。表明达乌尔黄鼠甲状腺机能及其激素水平存在季节性变化。     

达乌尔黄鼠心肌细胞膜电位的耐寒性

用胞内微电极记录达乌尔黄鼠心室乳头肌细胞膜电位,研究它的耐寒性并附带观察季节及冬眠的影响。76％和55％的心肌标本分别在0℃至—5℃之间可诱发动作电位。3例心肌超冷至-5℃时静息电位(RP)66.6mV,为35℃时的80％,动作电位幅值(APA)60.4mV,为66％,但复温后可完全恢复。RP与APA比最大去极化率(dV/dt_(max))和动作电位时程(ADP)对寒冷有较大的抵抗力。季节对心肌膜电位活动有明显的影响,冬季深眠黄鼠的心肌RP和APA在0℃中显著高于冬季活跃组,提示深眠黄鼠的心肌有较大的耐寒性。这些结果说明冬眠型哺乳动物的心肌细胞膜电位比非冬眠型的有显著较大耐寒性。     

冬眠和非冬眠状态达乌尔黄鼠肾单位及相关功能因子的比较

冬眠是动物应对冬季低温和食物匮乏的一种生存策略。达乌尔黄鼠 (Spermophilus dauricus) 是典型的贮脂类冬眠动物。为研究冬眠动物肾脏的适应机制,本实验采用组织学、血液生化分析及酶联免疫方法检测了夏季活动期 (7月) 、冬眠期 (12月) 和早春出眠后 (3月) 达乌尔黄鼠肾单位形态学及血清肌酐、尿素和抗利尿激素 (ADH) 的变化,并用qPCR方法检测了肾脏水通道蛋白基因 (AQP1、AQP2和AQP3)、ADH受体 (V2R) 及内皮型一氧化氮合酶基因 (eNOS) 的表达。结果发现,冬眠期和早春出眠期的达乌尔黄鼠肾小球密度、近曲小管和远曲小管的相对管径、皮质部近曲小管数与远曲小管数比值均低于夏季活动期;冬眠期血清肌酐和尿素浓度高于夏季活动期和早春出眠期,ADH浓度及其受体V2R基因表达低于夏季活动期;冬眠期AQP1基因表达高于早春出眠期,AQP3基因表达低于夏季活动期,AQP2基因表达无显著差异;冬眠期eNOS基因表达低于早春出眠期。这些结果表明冬眠的达乌尔黄鼠表现出较低的肾功能;不同时期的水通道蛋白,eNOS及ADH表现出适应性的功能调节。该实验结果丰富了对冬眠动物肾脏适应机制的认识。     

达乌尔黄鼠冬眠期间体温的变化和冬眠模式

用植入式半导体温度记录元件iButton 记录了达乌尔黄鼠冬眠季节及其前后的体温,分析了其冬眠模式和体温调节特点。结果显示:1)实验室条件下,达乌尔黄鼠冬眠季节长短的个体差异较大,可以分成深冬眠型、
少冬眠型和不冬眠型三种类型;2)达乌尔黄鼠在冬季表现出深冬眠阵(最低体温Tbm in <20℃ ,冬眠阵的持续时间BD >24 h)、短冬眠阵(T_bmin < 20℃ , BD≤24h)和日眠阵(T_bmin ≥20℃ , BD≤24 h)3 种类型,最低体温分别
为2.54℃ ± 0.35℃ 、10.05℃ ± 1.97℃ 和23.09℃ ± 0.40℃ ,彼此之间差异显著。日眠阵阵间产热阶段的最高体温为38.09℃ ±0.17℃ ,高于深冬眠阵(37.31℃ ±0.15℃ )和短冬眠阵(37.22℃ ±0.31℃ ); 3)深冬眠阵和日
眠阵中最低体温均与环境温度显著相关,冬眠过程中的最低体温为-2.43℃ ;4)深冬眠过程中,多数个体可以短时(≤3 h)耐受- 2℃ ～ 0℃ 的低温,激醒或继续维持深冬眠,无致死效应,但长时间(15 h)或过度低温
(- 5℃ 以下)的条件下,深冬眠的达乌尔黄鼠被激醒(70% )或死亡(30% ),不能持续冬眠; 5)入眠前10 d体温日波动幅度显著增加,高于出眠后的日体温波动,且多数个体入眠前出现体温的“试降”。表明,冬眠前
入眠的准备阶段,动物的体温调节已开始发生变化;冬季日眠的调节机制可能与冬眠不同;短时- 2℃ ～ 0℃ 的体温对深冬眠的达乌尔黄鼠无致死效应。     

笼养雌性褐马鸡的静止代谢率(RMR)

利用“中型陆生动物呼吸仪”,在不同季节的不同温度下,测定了笼养雌性褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)的静止代谢率(resting metabolic rate,RMR)。RMR与环境温度(Ta)之间可用等式RMR=A BTa CTa^2进行拟合,得到了不同季节下的特定温度(special temperature)：春季22.6℃,夏季25.9℃,秋季22.2℃,冬季20.7℃。同时得到以下结论：笼养雌性褐马鸡的RMR在冬季最高,夏季最低,春季与秋季介于二者之间。     

达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)肥满度的研究

本文对吉林省西部地区达乌尔黄鼠肥满度的变化规律进行了研究。结果表明:达乌尔黄鼠肥满度与其所在地理环境植被的类型,生长状况有直接关系,在植物生长茂盛、种类繁多的地区肥满度高,反之则低。达乌尔黄鼠肥满度的季节变化亦非常明显,这与非冬眠啮齿动物的肥满度有根本的区别。     

中国达乌尔黄鼠的夏季诱发冬眠——对有否冬眠触发物质的探讨

用中国北方草原地区的季节性冬眠动物达乌尔黄鼠,经1981和1984两年的工作,重复了Dawe(1969)注射冷藏的冬眠动物血清,诱发夏季活泼黄鼠冬眠的原始实验。实验成功地实现了在非冬眠季节诱发达乌尔黄鼠冬眠,发现禁食在人工诱发冬眠中起重要作用,却不能证实血源性冬眠触发物(HIT)的存在。     

太湖绿翅鸭、琵嘴鸭、斑嘴鸭气体代谢的季节变化

本文在秋、冬、春三季测定了江苏太湖越冬的绿翅鸭(Anas crecca)、琵嘴鸭(Anas clypeata)和斑嘴鸭(Anas poecilorhycha)的静止代谢率(RMR)。分析了RMR与环境温度以及与体重之间的关系。结果表明,3种野鸭的静止代谢率有明显的季节变化。根据实验数据得出了3个季节的RMR与环境温度以及体重的回归方程。利用方程式可用已知的温度和体重推算出野鸭的静止代谢率。RMR可作为估测野鸭周年或季节性的能量收支的参数。     

不同温度下黑线仓鼠应对食物短缺的能量学对策

食物资源的不确定性是动物在自然环境中面临的重要挑战之一."代谢率转换"假说认为,动物应对食物短缺的能量学策略在于降低代谢率以减少能量支出.然而在不同环境温度下非冬眠小型哺乳动物应对食物短缺的"代谢率转换"策略,尚不明确.为探究这一问题,将成年雄性黑线仓鼠在低温(5.0℃)、室温(21.0℃)和高温(32.5℃)下断食处...     

冬眠对达乌尔黄鼠盲肠菌群的影响

冬眠哺乳动物的肠道微生物会发生季节性变化,同时在冬眠期间动物处于禁食状态,对肠道微生物的多样性和组成也产生影响。本研究通过16S rRNA基因高通量测序分析达乌尔黄鼠育肥阶段 (起始育肥期、快速育肥期、育肥完成期) 和冬眠阶段 (冬眠早期、冬眠晚期、出眠期) 共6个时期盲肠菌群的多样性、组成和功能,并通过冗余分析 (RDA) 探究其生理特征与菌群组成和功能之间的关系,揭示达乌尔黄鼠盲肠菌群的季节性变化。菌群组成的分析显示达乌尔黄鼠盲肠菌群主要由厚壁菌门 (Firmicutes)、拟杆菌门 (Bacteroidetes) 和疣微菌门 (Verrucomicrobia) 组成。与其他时期相比,冬眠早期厚壁菌门的相对丰度减少,拟杆菌门和疣微菌门的相对丰度增加。在Alpha多样性中,起始育肥期、快速育肥期和冬眠早期的Chao1和ACE指数显著低于出眠期,育肥完成期的Simpson指数显著低于快速育肥期 (P < 0.05) 。通过加权和非加权的UniFrac距离矩阵的主坐标分析发现盲肠菌群均显示出了明显的季节性聚类。PICRUSt分析中,丁酸代谢等代谢通路在育肥阶段富集,冬眠阶段集中在氮代谢等相关通路中。RDA分析显示达乌尔黄鼠不同时期的生理特征与其盲肠菌群的组成和功能显著相关。本研究表明,冬眠使达乌尔黄鼠盲肠菌群的多样性和相对丰度发生改变,盲肠菌群组成和功能的变化调节了达乌尔黄鼠的生理代谢,使达乌尔黄鼠适应季节性的环境变化。     

中缅树鼩体温、代谢率和蒸发失水日节律

为研究中缅树鼩(Tupaia belangeri)体温、代谢率和蒸发失水的日节律变化,采用植入式体温计测定了中缅树鼩24 h的体温,以及24 h中4个时间段(05:00～07:00时、11:00～13:00时、17:00～19:00时和23:00～01:00时)热中性区(30℃)的静止代谢率(RMR)、非颤抖性产热(NST)和蒸发失水(EWL)。结果显示,中缅树鼩的体温具有日节律变化,最高值和最低值分别出现在11:00时和03:00时,各为(39.45±0.26)℃和(36.34±0.24)℃;静止代谢率、非颤抖性产热和蒸发失水在4个时间段都有显著差异,表现出显著的日节律变化,代谢率在23:00～01:00时最大,O2含量为(2.58±0.04)ml/(g.h),在11:00～13:00时最小,O2含量为(2.28±0.09)ml/(g.h);非颤抖性产热在05:00～07:00时最大,O2含量为(3.08±0.14)ml/(g.h),在11:00～13:00最小,O2含量为(2.69±0.63)ml/(g.h);蒸发失水在17:00～19:00时最大,失水量为(3.60±0.31)mg/(g.h)。结果表明,体温的日节律变化主要与环境温度的日节律变化和下午出窝取食活动性增强有关;当夜晚环境温度相对较低的时候,通过增强静止代谢率和非颤抖性产热来增加产热,而白天环境温度相对较高的时候,通过增强蒸发失水散热来调节体温。     

冬眠和非冬眠期喜马拉雅旱獭乳酸脱氢酶同工酶的初步研究

本文用聚丙烯酰胺凝胶盘电泳和紫外光谱法对冬眠期和非冬眠期喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)心、肾、肝脏及骨骼肌的乳酸脱氢酶同工酶带谱分布及其酶活力进行了测定。结果表明:(1)不同组织的酶谱有明显不同,且有多亚带和多态现象。(2)冬眠期各组织的总酶活力高于非冬眠期。     

刺猬嗅球冬眠期与非冬眠期c-Fos 表达的差异

利用免疫组化法检测c-Fos 蛋白在不同季节刺猬嗅球各层次的表达差异,探讨c-Fos、嗅觉、冬眠三者的关系。分别选取春、夏、秋、冬四个季节各6 只野生健康刺猬,固定剥离嗅球,石蜡切片,免疫组化显色,拍片,载入Motic Images Advanced 3.2 软件,测量四个季节刺猬嗅球各层次c-Fos 的表达率,将结果载入GraphPadPrism4 软件分析,Microsoft Excel 作图。结果表明:c-Fos 蛋白在成年刺猬嗅球各层均有不同程度的表达,阴性对照不着色,且表现出明显的季节性差异。1)与秋季相比,冬眠期c-Fos 蛋白在刺猬嗅球各层次的表达均有极显著的降低(P <0.01);2)与夏季相比,冬眠期c-Fos 蛋白在外网丛层、僧帽细胞层、颗粒细胞层的表达有极显著降低(P < 0. 01),在嗅神经层、嗅小球层、室管膜层的表达也有显著降低(P < 0. 05);3)与冬眠期相比,春季c-Fos 蛋白在嗅小球层、僧帽细胞层、颗粒细胞层的表达有极显著的升高(P <0. 01),在嗅神经层、外网丛层、室管膜层的表达却没有显著变化(P ﹥ 0.05);4)嗅神经层c-Fos 的表达在春季显著低于秋季,夏季与秋季没有显著差异。颗粒细胞层夏季显著低于秋季(P < 0.05)。秋季c-Fos 在其余各层次的表达与春季、夏季相比都有极显著的提高(P <0.01)。结论:秋季刺猬嗅球神经元最活跃,嗅觉最灵敏,冬眠期刺猬嗅球活跃性大大降低,嗅觉系统最迟钝。c-Fos 在刺猬嗅球中的强表达表明其在嗅觉信息的传递中可能发挥一定作用,c-Fos 表达率的显著季节性差异揭示了刺猬嗅球的活跃性与其冬眠具有一定的相关性。