剃毛对大绒鼠持续能量摄入的影响

持续能量摄入(Sus EI)的上限对于哺乳期母体的生存非常重要。先前的研究表明大绒鼠Eothenomys miletus Sus EI的限制可能受到外周限制假说,而不支持热散失假说。为了再次验证这2个假说,本研究在哺乳早期对大绒鼠剃毛,测定剃毛组和对照组的体质量、食物摄入量、静止代谢率、胎仔数、胎仔质量和泌乳输出。结果表明:剃毛可以显著增加大绒鼠的食物摄入量和静止代谢率,但是对于胎仔数和泌乳输出没有影响。所有结果不支持热散失假说,而支持外周限制假说,说明大绒鼠在哺乳期的Sus EI可能受到乳腺泌乳能力的限制。暗示在泌乳高峰期Sus EI的限制在不同物种间的反应可能是不一样的。     

繁殖经历对黑线仓鼠哺乳期能量收支的影响

为探讨繁殖经历与哺乳期最大持续能量收支的关系,对连续4 次繁殖的黑线仓鼠哺乳期的能量收支情况进行了测定。结果显示:1)不同繁殖组哺乳高峰期的摄食量、泌乳能量支出(MEO)、胎仔数和胎仔重差异不显著,静止代谢率(RMR)、非颤抖性产热(NST)、褐色脂肪组织(BAT)线粒体细胞色素c 氧化酶(COX)活性、血清甲状腺激素(T3 、T4 )和催乳素水平也无明显变化;2)摄食量与MEO、胎仔重和RMR 呈显著正相关。结果表明,不同繁殖经历的黑线仓鼠主要通过降低产热和增加能量摄入来满足哺乳高峰期的能量需求;哺乳期最大持续代谢率(SusMR)可能受乳腺组织泌乳能力的限制,与“外周限制假说” 的预测一致,不支持“中心限制假说”;SusMR 限制因素和哺乳期能量收支策略可能与繁殖经历无关。     

黑线仓鼠自身生存和繁殖输出间的权衡不受温度影响

  为阐明野生小型哺乳动物哺乳期能量收支对策,深入理解最大持续能量摄入（SusEI）限制的因素和机理,测定了不同环境温度下（21℃、30℃和5℃）与哺育不同胎仔数（自然胎仔数Con、减少Minus和增加胎仔数Plus）的黑线仓鼠哺乳期体重、摄食量、基础代谢率（BMR）、非颤抖性产热（NST）,以及褐色脂肪组织（BAT）细胞色素C氧化酶（COX）活性、血清T₃、T₄和催乳素水平。结果显示,哺乳期体重显著降低,摄食量显著增加,21℃和30℃组间差异不显著。最大持续摄食量约为14g/d,Minus组比Con和Plus组低20.3%和18.6%。温度对摄食量的影响显著,5℃下摄食量达16g/d,比21℃和30℃组高14%（P<0.05）。Con和Minus组胎仔数维持稳定,而Plus组胎仔数显著降低,断乳时Con和Plus组胎仔数差异不显著。Minus组胎仔重显著低于Con和Plus组。断乳时Minus组平均幼体体重比Con和Plus组分别高17.9%和24.9%（P<0.05）。5℃下BMR、NST、COX活性、血清T₃、T₄和催乳素水平显著高于21℃和30℃,而21℃和30℃组间差异不显著。结果表明：黑线仓鼠SusEI水平为5×BMR,低温下可通过增加能量摄入应对代谢产热的能量支出,在自身维持和繁殖输出之间采取了“权衡分配”的能量学策略,研究结果支持热耗散限制假说,也符合外周限制假说的预测。     

大绒鼠幼仔的生长发育和产热特征

为阐明大绒鼠幼仔的生长发育和代谢产热特征,本实验测定了1-49 日龄大绒鼠幼仔的体重、体温、静止代谢率(RMR)和非颤抖性产热(NST)。依据逻辑斯蒂曲线的拐点(24 d),大绒鼠的体重生长可划分为加速生长相和减速生长相,幼仔的体温在19 日龄前逐渐升高,22 日龄时接近成体水平;RMR 和NST分别在28日龄、19日龄前随日龄逐渐增加,RMR 在28日龄时接近成体水平,BAT 产热活性在7 日龄内被激活。结果表明,大绒鼠胎后发育及产热能力符合晚成性动物的一般特征,即具有短的妊娠期,较少的胎仔数,较长的哺乳期,这些特征对适应横断山特殊多变的环境条件具有重要意义。     

剃毛和增加胎仔数对KM 小鼠哺乳期能量收支的影响

为探讨最大持续能量收支限制的因素和生理机理,本文测定了增加胎仔数和背部剃毛的KM 小鼠的哺乳
期摄食量和繁殖输出。基础代谢率(BMR)以封闭式流体压力呼吸计测定。结果发现,增加胎仔数对哺乳期体
重、摄食量、热传导率、BMR 和胎仔重的影响不显著;与非剃毛对照组相比,剃毛使哺乳高峰期日平均摄食量
增加了13.8% (P<0.001)、BMR 增加了18.1% (P< 0.01)、热传导增加了30.8% (P< 0.01),但剃毛对体
重、胎仔数和胎仔重的影响不显著;胎仔数与断乳时胎仔重显著正相关,与幼体平均体重显著负相关。BMR 与
母体体重和胎仔重显著正相关。这些结果表明,KM 小鼠哺乳期能量收支受到了限制,剃毛显著增强了KM 小鼠
的散热能力,但未影响繁殖输出;支持“外周限制假说”,不符合“热耗散限制假说”。     

黑线仓鼠繁殖输出与基础代谢率的关系

为了解黑线仓鼠繁殖输出与基础代谢率(BMR)的关系,阐明最大持续能量收支(SusMR)的限制水平, 揭示哺乳期能量收支对策,本文测定了哺乳期黑线仓鼠的体重、摄食量、BMR 和身体组成,以及哺乳期的胎仔数、胎仔重和泌乳能量支出(MEO)。结果显示,黑线仓鼠哺乳期体重降低了15.0 ± 0.8% , 摄食量显著增加, 哺乳高峰期平均摄食量为13.9 ± 0.3 g /d, 摄入能为222.1 ± 5.3 kJ/ d, 比哺乳初期增加121% , 比对照组高288% ;哺乳高峰期MEO 为62.4 ± 2.3 kJ/ d, 哺乳末期BMR 为49.7 ± 1.1 kJ/ d; 断乳时平均胎仔数4.7 ± 0.2、窝胎仔重50.5 ±1.6 g; 哺乳末期BMR 比对照组增加48% ,BMR 与消化系统各器官的相关性高于对照组; BMR 与胎仔数、胎仔重、乳腺重量和MEO 显著正相关。结果表明:初次繁殖的黑线仓鼠哺乳期SusMR 限制为4.47 ×BMR, 在自身维持和繁殖输出之间采取了“权衡分配”的原则,通过体重降低以减少BMR 的增加幅度, 从而有利于繁殖输出。     

光照和温度对大绒鼠产热特征的影响

为了解横断山地区大绒鼠对光照和温度两个因子的适应性特征,将大绒鼠分为4组,分别于5±1℃,6L:18D:5±1℃,18L:6D;30±1℃,6L:18D和30±1℃,18L:6D 4个条件下驯化28 d.分别测定了对照组(0 d)和驯化28 d后,每一个体的体重、体温和产热能力;并测定驯化28 d后4组大绒鼠个体的肝脏和褐色脂肪组织的产热活性变化.结果显示,在低温诱导下大绒鼠体重下降,体温降低,静止代谢率升高,非颤抖性产热能力增加,肝脏和褐色脂肪组织的产热活性也出现相应提升;在高温下出现与低温时相反的现象;但光照周期对大绒鼠的体重、体温、产热能力及肝脏和褐色脂肪组织的产热活性均没有显著影响.推测由于横断山的低纬度、高海拔特征可能导致大绒鼠在季节适应过程中对温度的敏感程度高于光照.     

布氏田鼠哺乳期低温经历抑制成年期神经再生

哺乳动物在出生前后所经历的环境条件对其成年后的行为和生理等具有重要影响。环境温度是影响动物后代表型的重要因素之一。本研究将分娩当天的布氏田鼠母体和幼仔在常温（23℃±1℃）或低温（4℃±1℃）饲养,断乳（21日龄）时转至常温环境,至第63日龄时再随机将两组动物各分为常温组和低温暴露组,期间检测体重、摄食量、静止代谢率、认知能力和神经细胞增殖和存活等,以验证哺乳期的低温经历可影响成年动物的代谢生理、行为表型和相关脑区神经再生的假说。结果发现：哺乳期低温经历导致成年布氏田鼠摄食量显著降低,与代谢有关的下丘脑以及学习记忆有关的海马区细胞增殖和存活数量减少。当动物在成年期面临冷暴露时,与哺乳期常温经历的动物相比,哺乳期低温经历的动物摄食量较低,在Y迷宫新异臂中的穿梭次数和停留时间显著降低,但海马和下丘脑部分核团的细 胞增殖以及海马CA的细胞存活明显升高。这表明哺乳期低温经历对布氏田鼠的能量代谢、行为和相关脑区的成体神经再生产生了持久的抑制效应,但成年后再次面对低温时,动物的代谢能力和代谢及学习记忆相关脑区的神经细胞可塑性优于哺乳期未曾经历低温的动物。     

环境温度和繁殖经历对黑线仓鼠哺乳期能量收支的影响

为探讨环境温度和繁殖经历对黑线仓鼠哺乳期能量收支的影响,将连续3次繁殖的黑线仓鼠暴露于温度梯度降低的条件下(30—0℃,1℃/4d),使初次、第2和3次繁殖的动物分别暴露于30—20℃、20—10℃、10—0C℃,测定了哺乳期能量收支。与初次繁殖的动物相比,第3次繁殖组动物的摄食量显著增加,静止代谢率、非颤抖性产热、褐色脂肪组织细胞色素c氧化酶(COX)活性和血清T3水平显著增加,而断乳时胎仔重显著降低。结果表明:(1)低温下繁殖的黑线仓鼠处于负能量平衡,在自身维持和哺育后代的能量分配之间存在权衡,低温下产热增加,繁殖输出减少;(2)黑线仓鼠可能感知环境温度的变化,在连续降低温度的条件下降低繁殖投资,符合"季节性投资假说"的预测。     

食物限制对雄性大绒鼠能量代谢特征的影响

为探讨横断山区大绒鼠适应食物匮乏的适应对策,将成年雄性大绒鼠随机分为自由取食组和饲喂正常摄食量的80% 限食组。测定了自由取食组和限食组雄性大绒鼠的体重、静止代谢率、非颤抖性产热以及体脂含量、血清瘦素含量、肝脏鲜重、褐色脂肪组织重量和消化道形态。结果显示:限食使雄性大绒鼠的体重、体脂含量、静止代谢率、非颤抖性产热、褐色脂肪组织重量和大肠、小肠长度显著降低,使盲肠内容物重量显著增加。血清瘦素含量与体重、体脂含量呈极显著正相关。在限食条件下,大绒鼠主要通过降低体重、基础代谢和产热的能量支出以及动用体内脂肪以应对食物资源短缺的环境条件,瘦素可能参与了能量代谢和体重的适应性调节。