随机限食与重喂食小鼠的能量代谢和行为的可塑性

分别测定了随机限食和重喂食驯化的雌性KM小鼠的体重、摄食量、基础代谢率(BMR)、行为活动、身体脂肪和性腺重量.随机限食使摄食量增加、BMR和活动行为降低,生长发育迟缓,但对身体脂肪无显著影响.重喂食后上述指标均恢复到对照组水平,表现出显著的可塑性变化.结果表明,动物通过能量摄入和支出的权衡策略适应难以预测的食物资源变化,能量代谢和活动行为的可塑性调节在能量代谢的权衡策略中发挥重要作用.     

光周期和高脂食物对布氏田鼠能量代谢和产热的影响

为了研究光周期和高脂食物对小型哺乳动物能量代谢和产热的影响,将成年雌性布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)分别驯化于长光照低脂、高脂食物和短光照低脂、高脂食物,7周后测定动物的体重、能量摄入、产热、血清瘦素浓度以及褐色脂肪组织解偶联蛋白1(BAT-UCP1)含量等参数.结果发现:1)短光照抑制体重增长、降低体脂重量和血清瘦素水平,增加非颤抖性产热(NST)和UCP1含量;2)高脂食物使摄入能减少和消化率提高,但未显著影响体重、基础代谢率、NST、UCP1含量和血清瘦素;3)血清瘦素与摄入能不相关,但与体脂含量正相关.结果暗示:短光照下瘦素作用敏感性增加和产热能力增强,可能介导了抵抗高脂食物诱导的肥胖.在野外条件下草食性的布氏田鼠能通过能量代谢和产热的适应性调节避免体重的过度增长,有利于降低捕食风险,增强生存能力.同时布氏田鼠是研究食物诱导肥胖机理的一个好模型     

禁食和重喂食对大绒鼠体重、产热和血清瘦素的影响

动物行为和生理活动的适应性调节是应对食物资源变化的主要策略。为探讨禁食和重喂食对大绒鼠体重、产热和血清瘦素的影响,测定了禁食和重喂食条件下大绒鼠的体重、体脂重量、静止代谢率、身体组成、血清瘦素含量以及禁食后重喂食期间的摄食量。结果显示:禁食导致大绒鼠体重、体脂重量和静止代谢率显著下降,重喂食后体重和静止代谢率能够恢复到对照组水平,而体脂重量却不能恢复。禁食12 h 后血清瘦素含量快速下降,重喂食后未能恢复到对照水平。此外,大绒鼠在禁食后重喂食期间摄食量没有补偿性增加,血清瘦素含量与体脂重量呈正相关关系。这些结果很可能反映出大绒鼠能调节自身生理状况以适应短期的能量缺乏,主要通过降低体重、血清瘦素含量和代谢活性器官重量以减少能量消耗。禁食后重喂食时大绒鼠没有摄食过量。血清瘦素的下降早于体重和体脂的下降。     

限食程度对大绒鼠体重和产热特征的影响

为阐明动物应对食物短缺的能量学对策,将成年大绒鼠按自由取食量的90%、80%和70%限食4周。测定了不同限食程度下大绒鼠的存活率、体重、体脂含量、血清瘦素浓度、基础代谢率和非颤抖性产热。结果发现,90%限食驯化4周后,动物没有死亡,80%限食驯化4周后,存活率为90%,而70%限食驯化4周后,存活率仅为60%。限食使大绒鼠体重、体脂含量、血清瘦素浓度、基础代谢率和非颤抖性产热降低。血清瘦素浓度与体重、基础代谢率和非颤抖性产热呈显著正相关。结果表明,在限食条件下,大绒鼠主要通过降低体重、基础代谢率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,符合"代谢率转换"假说。瘦素作为饥饿信号可能参与了限食条件下大绒鼠能量代谢和体重的适应性调节。     

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。     

随机限食和重喂食小鼠能量收支和生长发育的可塑性

为阐明能量收支和生长发育的可塑性对动物适应食物资源变化的作用和意义,将断乳后的雄性KM小鼠40只随机限食4周,再重喂食4周。采用封闭式流体压力呼吸计测定基础代谢率(BMR)。限食使摄食量显著增加,BMR和活动行为降低,胴体和生殖腺重量显著降低。重喂食后上述指标均恢复到对照组水平,表现出显著的可塑性变化。结果表明,KM小鼠能通过摄食量、BMR、活动行为和身体组成的可塑性调节以适应难以预测的食物资源变化。     

大绒鼠冷驯化和脱冷驯化能量代谢特征的变化

通过测定冷驯化(5℃)到脱冷驯化(30℃)条件下,大绒鼠(Eothenomys miletus)的体重、摄入能、静止代谢率(RMR)、非颤抖性产热(NST)和血清瘦素含量等参数,探讨了血清瘦素浓度与能量收支的关系。结果表明,冷驯化可致大绒鼠体重下降,RMR、NST、摄入能升高,血清瘦素浓度降低;脱冷驯化后大绒鼠体重增加,RMR、NST、摄入能降低,血清瘦素浓度增加。血清瘦素含量与体重呈正相关,与RMR、NST、摄入能呈负相关。表明大绒鼠的体重、摄入能和产热能力具有较强的可塑性,且瘦素可能参与了大绒鼠适应冷驯化及恢复过程中的能量平衡和体重的调节。     

光周期和高脂食物对雌性高山姬鼠能量代谢和产热的影响

为了研究光周期和高脂食物对小型哺乳动物能量代谢和产热的影响,将成年雌性高山姬鼠分别驯化于长光照低脂、高脂食物和短光照低脂、高脂食物条件下,7周后测定动物的体重、能量摄入、产热、身体组成、血清瘦素浓度以及体脂含量等参数。结果发现:1)短光照抑制体重增长,降低血清瘦素浓度,增加非颤抖性产热;2)高脂食物使摄入能减少,消化率和体脂含量提高,但未显著影响体重、基础代谢率、非颤抖性产热和血清瘦素浓度;3)血清瘦素浓度与摄入能不相关,但与体脂重量正相关。结果暗示:短光照下瘦素作用敏感性增加和产热能力增强,可能介导了抵抗高脂食物诱导的肥胖。在野外条件下,高山姬鼠能通过能量代谢和产热的适应性调节避免体重的过度增长,有利于降低捕食风险,增强生存能力。     

食物限制对黑线仓鼠能量代谢和产热的影响

为阐明动物应对食物短缺的能量学对策与其自身的代谢水平的关系,测定了不同限食程度下黑线仓鼠的体重、基础代谢率和非颤抖性产热。结果发现,限食使基础代谢率、非颤抖性产热、褐色脂肪组织细胞色素c氧化酶活性降低。90% 限食驯化4 周后,存活率为80% ,60% 限食驯化4 周后,存活率为30% 。低温驯化使黑线仓鼠基础代谢率和非颤抖性产热显著增加,使80% 限食动物的体重和存活率显著降低。高基础代谢率组的摄食量比低基础代谢率组多23.8% ,80% 限食后两组体重降低的幅度和存活率差异不显著。结果表明:高水平的代谢率使黑线仓鼠对食物资源短缺的敏感性增加;支持“代谢率转换假说”,符合“具有储食习性的动物对食物短缺的生理耐受性较低” 的预测。     

长期强迫运动对大绒鼠体重、能量代谢和血清瘦素的影响

动物稳定体重的维持需要能量摄入和消耗之间的平衡。运动是影响动物能量平衡的重要因素之一。为了解运动对大绒鼠(Eothenomys miletus)的生理学效应,在室内条件下,测定了强迫运动训练(运用小鼠封闭跑台)8周后大绒鼠的体重、代谢率、摄入能、血清瘦素和身体组成的变化。结果显示,强迫运动训练8周对大绒鼠的体重无显著影响;大绒鼠的代谢率和摄入能均显著增加,训练8周后静止代谢率较对照组增加了29.9%,运动最大代谢率较对照组增加了10.7%;强迫运动训练8周组的身体脂肪重量比对照组降低了28.9%,血清瘦素水平比对照组下降了27.4%,对照组的瘦素与体脂含量具有明显的相关性,但运动组则不具有相关性;运动组的肝重量和消化道重量较对照组均显著增加;而体水重量则显著降低。这些结果表明,在强迫运动训练期间大绒鼠主要通过动员储存的脂肪、增加代谢率和食物摄入的方式来维持自身的体重及能量平衡。瘦素在长期强迫运动过程中对身体脂肪含量的变化具有调节作用。     

黑线仓鼠断乳后能量代谢和脂肪累积的适应性调节

小型哺乳动物能量代谢和脂肪累积的适应性调节是其应对自然环境变化的主要能量学策略,但在不同的生活史阶段,脂肪组织适应性调节的特征和能量机理尚不清楚。为探讨不同繁殖阶段能量代谢和脂肪累积的变化及其内分泌机理,本文测定了黑线仓鼠哺乳期和断乳后摄食量、脂肪重量,以及血清瘦素水平、下丘脑瘦素受体（Ob-Rb）和相关神经肽的基因表达。结果显示,哺乳高峰期黑线仓鼠的脂肪重量几乎降低至零,断乳后显著增加;与非繁殖对照组相比,皮下脂肪、肾周脂肪与腹腔脂肪重量分别增长了1.5倍、37.1倍和1.9倍。断乳后摄食量、血清瘦素水平显著高于非繁殖对照组,Ob-Rb基因表达显著下调,而促食与抑食神经肽的基因表达均未发生显著变化。哺育不同胎仔数的黑线仓鼠在断乳后能量摄入、静止代谢率、身体组分未出现显著差异。研究表明,在不同的繁殖阶段脂肪累积呈现显 著的适应性调节,瘦素抵抗是断乳后脂肪累积补偿性增长的重要内分泌机制之一。这对迅速恢复脂肪累积,以应对将来的能量需求增加或者食物资源短缺的环境,进而提高自身的适合度具有重要意义。     

自愿转轮运动对雄性长爪沙鼠体重和能量代谢的影响

运动是影响动物能量平衡和体重变化的重要因素之一。为研究自愿转轮运动对体重和能量代谢的影响,我们监测了8 周自愿转轮运动过程中,雄性长爪沙鼠的体重、能量摄入、消化率、静止代谢率(RMR) 和非颤抖性产热(NST)的变化,以及8 周后的体脂含量、血清甲状腺激素(T3、T4 )和瘦素(leptin)水平的变化等。结果发现,8 周自愿转轮运动增加了长爪沙鼠的体重和能量摄入以及血清瘦素水平(血清瘦素浓度比对照组高27% ),但对消化率、RMR 和褐色脂肪组织的线粒体蛋白浓度等没有明显影响。尽管体脂含量和血清T₃ 和T₄ 没有显著差异,但运动组体脂含量比对照组高33%,血清T₃ 和T₄ 水平分别比对照组低10% 和38%。血清瘦素浓度与体脂重量呈正相关。因此,自动转轮运动并没有降低动物的体重和体脂含量,但瘦素和甲状腺素在雄性长爪沙鼠能量代谢和能量平衡中的作用尚需进一步确定。     

随机饥饿和重喂食对小鼠能量代谢和行为的影响

为阐明能量代谢和行为的可塑性对动物适应食物资源变化的意义,将成年雄性KM 小鼠随机饥饿驯化4
周,再重喂食驯化4 周。采用食物平衡法测定摄食量、封闭式流体压力呼吸计测定基础代谢率(BMR) 和非颤
抖性产热(NST)、观察法测定行为。随机饥饿使摄食量、消化道重量显著增加,BMR 和NST 显著降低。与对照
组相比,饥饿组休息行为显著增加,活动显著降低。重喂食后,上述指标均恢复到对照组水平,表现出显著的
可塑性。研究结果表明,动物适应难以预测的食物资源短缺的主要策略包括:增加自由取食期间的摄食量;降
低BMR、NST 和活动行为,从而保存身体贮存的能量。能量代谢和活动行为在较短的时间尺度内表现出显著的
可塑性对小鼠适应不可预测的食物资源短缺的应激环境具有重要意义。     

限食及重喂食对雄性长爪沙鼠生理指标的影响

限食通常会显著影响鼠类的营养及内分泌等生理指标,但限食后重喂食其生理指标是否能得以恢复尚不
清楚。本文采取70% 的限食水平,研究了限食及重喂食对雄性长爪沙鼠生理指标的影响。将雄性长爪沙鼠分为
限食组、重喂食组和对照组。限食组先自由饮食4 周,后70% 限食4 周;重喂食组先70% 限食4 周,后恢复自
由饮食4 周。对照组自由饮食8 周。实验结束时,检测各组肥满度及血清白蛋白和总蛋白含量、血清甲状腺素
T3 和T4 水平、睾酮和皮质醇含量等各项生理指标的变化。研究结果表明,4 周限食显著降低了雄性长爪沙鼠的肥满度和血清甲状腺素T4 含量,显著升高了其血液皮质醇含量;限食后重喂食4 周后可使上述指标恢复或接近正常,但血清白蛋白含量比对照组低,其他指标与对照组无明显差异,长爪沙鼠的一些生理指标在限食重喂食
后能得以恢复,但其内分泌调节可能存在新的变化,值得进一步研究。     

黑线仓鼠体重和能量代谢的季节性变化

为阐明小型哺乳动物体重和能量代谢的季节性变化以及生理调节机制,将黑线仓鼠驯化于自然环境下12个月,测定其体重、能量收支、身体组织器官和血清瘦素水平的季节性变化。黑线仓鼠能量摄入和支出的季节性变化显著,冬季摄入能、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST)显著高于夏季。体重季节性变化不显著,但身体组织器官重量呈现显著的季节性变化,冬季肝脏、心脏、肾脏以及消化道重量显著高于夏季。体脂含量夏季最高,冬季最低,冬季显著低于夏、秋和春季(P <0.01)。血清瘦素水平的季节性变化显著,夏季瘦素水平比秋、冬季分别高88.2% 和52.4% (P <0.05)。结果表明,黑线仓鼠体重维持季节性稳定,与“调定点假说”的预测不同;但脂肪含量和血清瘦素季节性变化显著,符合该假说。夏季血清瘦素升高具有抑制能量摄入的作用,冬季血清瘦素可能是促进代谢产热的重要因子,瘦素对能量代谢和体重的调节作用与气候的季节性变化有关。       

黄芪水提取物减轻高脂饮食引起的小鼠肥胖

目的:研究黄芪水提取物(Astragalus radix extract,ARE)对高脂饮食(High fat diet,HFD)引起的小鼠肥胖的作用及可能机制。方法:将30只C57 BL/6小鼠随机分为正常喂养组(ND组,n=10)、高脂喂养组(HFD组,n=10)和高脂喂养+黄芪水提取物处理组(ARE组,n=10)。记录三组小鼠体重及食物摄入。在喂养16周时,对小鼠附睾白色脂肪称重,并进行HE染色观察脂肪细胞大小;对小鼠肝脏进行进行HE染色观察肝脏脂肪变性情况。应用ELISA方法检测血清瘦素及脂联素水平。应用Western Blot检测脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)表达。结果:1与ND组相比,HFD组体重及热量摄入均显著增加,表明肥胖模型建立成功;ARE处理组的体重较HFD组显著下降,但其热量摄入与HFD组相当。2与ND组相比,HFD组白色脂肪组织重量增加、脂肪细胞增大、肝细胞出现显著脂肪变性;ARE处理组上述指标较HFD组明显改善。3与ND组相比,HFD组瘦素水平升高、脂联素水平下降;ARE处理组与HFD组相比,瘦素水平降低、脂联素水平升高。4与ND组相比,HFD组PPARγ表达显著增加,而ARE处理组较HFD组PPARγ表达下降。结论:黄芪水提取物可能通过抑制PPARγ减轻高质饮食引起的肥胖。     

冷驯化条件下长爪沙鼠血清瘦素浓度的变化及其与能量收支和产热的关系

为研究低温胁迫条件下长爪沙鼠的适应对策及瘦素对体重和能量平衡的调节作用 ,我们将 7只成年雌性长爪沙鼠在 5℃条件下驯化 2 1d ,另选 7只作为对照 ,对体重、血清瘦素含量、体脂含量、摄入能、基础代谢率、非颤抖性产热等进行了测定。结果发现 :1 ) 5℃条件下长爪沙鼠的体重没有明显变化 ;2 ) 5℃条件下长爪沙鼠的血清瘦素浓度和体脂含量均明显低于对照组 ,且瘦素浓度与体脂含量呈显著正相关 ;3) 5℃条件下长爪沙鼠的摄入能、基础代谢率和非颤抖性产热等显著高于对照。这些结果表明 :长爪沙鼠在低温条件下产热能力和自身维持能量消耗都增加 ,能量摄入因此而增加 ;瘦素参与了能量平衡和体重的调节 ,但没有直接参与产热调节     

食物限制对高山姬鼠能量代谢和内脏器官形态的影响

为探讨栖息于横断山区高山姬鼠对食物匮乏的适应策略,在实验室条件下,以每日能量需求为标准,测定了饲喂食量为130%每日能量需求(DER)和70%DER两组高山姬鼠的体重、体温、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST)等的变化,并在限食28d后,测定了肝脏鲜重和消化道形态的变化。结果显示:限食组高山姬鼠的体温、体重、BMR、NST显著降低,比0d分别下降了4.4%、23.6%、38.6%、20.3%。肝脏鲜重显著下降,小肠长度和小肠含内容物重显著增加。在限食条件下,高山姬鼠主要通过降低体重、体温、减少肝脏重量和能量代谢水平及消化器官适应性变化来减少能量支出,以适应食物资源短缺的外部环境。     

高蛋白食物和繁殖对布氏田鼠能量摄入和产热的影响

为探讨高蛋白食物和繁殖对布氏田鼠食物摄入和产热等特征的效应,将成年雌性布氏田鼠分为非繁殖对照食物组、非繁殖高蛋白组、繁殖对照食物组和繁殖高蛋白组。对照食物蛋白含量为17.7%,高蛋白食物的蛋白含量为36.6%。实验过程中测定动物的体重、食物摄入量、静止代谢率(RMR)、身体成分、内脏器官重量、褐色脂肪组织(BAT)解偶联蛋白1(UCP1)含量、血清瘦素和催乳素水平等。结果发现:高蛋白食物明显抑制布氏田鼠的体重,但动物在妊娠期和哺乳期,这种抑制作用消失。高蛋白食物明显抑制非繁殖组动物的干物质摄入、摄入能和消化能,但对哺乳期动物没有影响。高蛋白食物提高了非繁殖期和繁殖期动物的消化率,降低了血清瘦素浓度,但仅提高了繁殖期动物肾脏的重量,而降低了盲肠的重量。RMR、UCP1含量和血清催乳素浓度等则不受高蛋白食物的影响。繁殖期动物的体重、能量摄入、RMR和血清催乳素浓度等均高于非繁殖动物。这些结果表明,食物蛋白含量可影响布氏田鼠的能量代谢和产热特征等,且在繁殖期和非繁殖期有不同的反应方式。     

食物限制对黑线仓鼠免疫功能的影响

温带地区小型哺乳动物经常面临着食物资源的波动。食物对动物的免疫功能具有重要影响。将19只成年雄性黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)随机分为自由取食组(n=9)和限食组(n=10)。注射植物血球凝集素(PHA)来测定细胞介导的免疫反应,用匙孔血蓝蛋白(KLH)免疫动物,然后测定抗KLH抗体的浓度以反映其体液免疫功能。旨在检验食物限制是否会抑制黑线仓鼠的细胞免疫和体液免疫功能。结果发现,与对照组相比,限食组黑线仓鼠具有较低的体重、体脂、脾脏鲜重、血清瘦素水平、免疫球蛋白Ig G和Ig M浓度。而限食对胸腺鲜重、白细胞数、皮质酮水平以及PHA反应没有显著影响。结果表明黑线仓鼠免疫系统的不同成分对限食反应存在差异,在食物资源短缺时,黑线仓鼠防御细胞外病原体的能力降低,从而导致生存能力的下降。