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。     

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。     

季节性模拟对大绒鼠能量代谢的影响

本实验主要阐明大绒鼠Eothenomys miletus在季节性模拟过程中体质量调节和能量代谢的变化。实验组大绒鼠在模拟夏季环境中(25℃,16L∶8D)驯化14 d后转入模拟冬季环境中(5℃,8L∶16D)驯化8 d,实验中每隔1 d测定大绒鼠的体质量、摄食量,每隔7 d测定其静止代谢率,实验结束后测定体脂含量和血清瘦素浓度。结果表明:季节性模拟条件下大绒鼠的体质量变化差异具有统计学意义(F=1.911,P0.05),22 d后实验组体质量比对照组下降12.54%;摄食量变化差异具有高度统计学意义(F=8.850,P0.01),22 d后实验组摄食量比对照组显著增加58.23%;静止代谢率变化差异具有高度统计学意义(F=9.969,P0.01),22 d后实验组比对照组显著增加82.22%;体脂含量和血清瘦素浓度呈显著正相关。以上实验结果表明:大绒鼠在模拟夏季转冬季的过程中主要通过降低体质量、增加摄食量和产热等来适应冷环境的胁迫。此外,瘦素有可能参与了大绒鼠在该环境下的体质量调节。     

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。     

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。     

横断山不同海拔地区大绒鼠面对高糖 食物变化的生理和行为响应

野外小型哺乳动物通常会表现出生理和行为的变化以应对环境条件的季节性变化,如食物、温度、光照等。为了研究横断山不同地区大绒鼠(Eothenomys miletus)面对不同含糖量食物时的生理和行为适应策略,选取云南剑川和香格里拉地区大绒鼠各26只,喂高糖食物28 d后重喂标准食物28 d,实验共56 d。测定大绒鼠的体重、摄食量、静止代谢率和活动行为,并在0 d、28 d、56 d测定大绒鼠的血清瘦素水平、下丘脑神经肽表达量和身体组成等指标。采用食物平衡法测定摄食量,实时荧光定量PCR测定下丘脑神经肽表达量。数据采用双因素方差分析或双因素协方差分析方法分析,相关性采用Pearson相关分析。结果显示,高糖食物能显著增加两地区大绒鼠的体重(F_(1, 907)=8.11,P 0.01)和摄食量(F_(1, 907)=1034.94,P 0.01),但对静止代谢率和活动行为无显著影响。重喂标准食物后,香格里拉大绒鼠体重能恢复至标准食物组水平,剑川大绒鼠体重仍然较高。瘦素和体重呈正相关(r=0.80,P 0.01),和神经肽表达量不相关(P 0.05)。此外,两个地区大绒鼠生理特征也表现出地区差异,香格里拉大绒鼠较剑川地区大绒鼠有较小的体重(F_(1, 907)=842.02,P 0.01),但静止代谢率(F_(1, 907)=6779.51,P 0.01)和活动行为(F_(1, 907)=79.89,P 0.01)均高于后者。香格里拉大绒鼠较高的摄食量(F_(1, 907)=49.96,P 0.01)可能和其较高的神经肽Y表达量有关(F_(1, 36)=4.672,P 0.05)。以上结果表明,在面对高糖食物时两地区的大绒鼠体重均增加,重喂标准食物后两个地区大绒鼠的体重变化差异显著,表现出了较大的地区间差异。瘦素和神经肽Y表达量可能在上述两个地区大绒鼠的体重调节和能量平衡中占有重要地位。地理位置决定的环境因素(食物资源、温度、海拔)可能是决定生物地区间表型差异和其应对极端环境适应性的核心要素。     

禁食和重喂食对大绒鼠消化道长度与重量的影响

为探讨禁食和重喂食对栖息于横断山地区大绒鼠(Eothenomys miletus)消化道形态的影响,对禁食和重喂食条件下大绒鼠消化道各项指标进行了测定.实验分别测定了大绒鼠禁食12h、24 h、36 h和重喂食12 h、48 h、7d后的总消化道、胃、小肠、大肠、盲肠的长度及其含内容物重、去内容物重、干重.结果表明:禁食后,总消化道含内容物重、胃含内容物重和胃去内容物重增加,重喂食7d后均恢复到对照组水平.小肠含内容物重在禁食12h时最大,在重喂食12h时最小,重喂食48 h后恢复到对照组水平.禁食和重喂食条件下,大绒鼠的大肠和盲肠各指标均没有显著变化.以上结果表明,大绒鼠在食物受到限制、饥饿等胁迫因子作用下,可能通过调节消化道形态来满足部分能量需求,维持正常的生理机能.大绒鼠的消化道在禁食和重喂食中表现出的变化模式,可能与其食物资源时常波动的野外生存环境有关,从一方面反映了该物种在食物胁迫下的生存机制和适应对策.     

外源瘦素注射对昆明和大理地区大绒鼠适应性产热的影响

小型哺乳动物通过产热能力的调整来应对环境的胁迫。为探究外源瘦素对不同地区大绒鼠(Eothenomys miletus)适应性产热的影响,选取云南昆明和大理地区捕获的大绒鼠各14只,置于25℃±1℃,光周期为12L∶12D的环境中,每日腹腔注射瘦素,持续28 d。以LT502电子天平每两天测定大绒鼠的体重,采用食物平衡法每两天测定大绒鼠摄食量,以便携式呼吸代谢测量系统每7天测定静止代谢率(RMR)、非颤抖性产热(NST)。第28天处死动物后,采用酶联免疫吸附法测定线粒体蛋白含量、线粒体细胞色素c氧化酶(COX)活性、解偶联蛋白1(UCP1)含量、血清三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、瘦素水平以及促甲状腺激素释放激素(TRH)和促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)水平。结果表明,注射瘦素后昆明和大理地区大绒鼠的体重和摄食量显著降低,RMR和NST增强,肝脏中线粒体蛋白含量和COX活性,褐色脂肪组织(BAT)中COX活性和UCP1含量,及血清T3、T4、T3/T4比值、TRH和CRH浓度均增加。瘦素水平与体重、摄食量呈负相关,血清T3水平与NST和UCP1含量呈正相关。此外,注射前昆...     

外源褪黑激素通过调节摄食和产热降低大绒鼠的体重

褪黑激素（MEL）是一种向动物传递光周期信息的分子,也参与能量稳态的调节。为探讨外源褪黑激素对大绒鼠（Eothenomys miletus）体重、能量代谢及体温调节的影响,将大绒鼠置于（25 ± 1）℃,光周期12 L∶12 D（白昼与黑夜各12 h）的环境中,每日腹腔注射褪黑激素（20 μg/kg）,共28 d。结果发现,注射外源性褪黑激素后,大绒鼠的体重和摄食量显著降低,摄水量增加;核心体温和肩胛间皮肤温度显著升高;静止代谢率（RMR）和非颤抖性产热（NST）显著升高;肝和褐色脂肪组织（BAT）中的线粒体蛋白含量、细胞色素c氧化酶（COX）活性升高;褐色脂肪组织中的总蛋白、解偶联蛋白1（UCP1）、α-磷酸甘油氧化酶（α-PGO）、T45′-脱碘酶（T45′-DII）活性显著升高,但对肝总蛋白和α-PGO无显著影响;血清中瘦素、三碘甲腺原氨酸（T3）浓度显著上升,甲状腺素（T4）浓度显著降低。此外,注射褪黑激素后大绒鼠睾丸重量显著降低,表明其导致大绒鼠性腺退化。相关分析表明,解偶联蛋白1含量和三碘甲腺原氨酸浓度呈正相关,T45′-脱碘酶活性和三碘甲腺原氨酸含量呈正相关,暗示T45′-脱碘酶可能在褪黑激素诱导褐色脂肪组织产热中起重要作用。总之,外源褪黑激素可能通过抑制摄食和增加产热降低了大绒鼠的体重。     

长期强迫运动对布氏田鼠体重和血清瘦素浓度的影响

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.为了理解运动对布氏田鼠的生理学效应,我们在室内条件下,运用踏车测定了强迫运动训练6周后动物的体重、体脂含量、摄食量和瘦素浓度的变化.摄食量采用代谢笼法测定,体脂含量采用索氏提取法,血清瘦素含量采用放免试剂盒测定.结果发现强迫运动训练6周对布氏田鼠的体重和摄食量都无显著影响,与非运动训练组田鼠相比,运动训练组田鼠的身体脂肪重量降低了3.5 g,运动组田鼠的血清瘦素水平比对照组下降了30%.对照组田鼠的血清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.这些结果表明在强迫运动训练期间布氏田鼠不是通过增加食物摄入,而可能是通过动员贮存的脂肪和减少非活动性能量消耗等方式来维持自身的能量平衡.瘦素在长期强迫运动训练过程中对身体脂肪含量的变化具有调节作用.     

Effects of fasting and refeeding on body mass,thermogenesis and serum leptin in Brandt's voles (Lasiopodomys brandtii)

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To investigate the effect of fasting and refeeding on the body mass, thermogenesis and serum leptin in Brandt's voles, the changes in body and body fat mass, resting metabolic rate (RMR), mitochondrial cytochrome c oxidase (COX) activity in liver and brown adipose tissue (BAT), uncoupling protein 1 (UCP1) content of BAT, serum leptin level and post-fasting food intake were monitored and measured.     

大绒鼠在不同驯化温度下产热和能量代谢的变化

为研究不同温度驯化条件下大绒鼠体重、体温和能量代谢水平的可塑性变化,本实验测定了热驯化(30℃ ;12L∶ 12D)转脱热驯化(5℃ ;12L∶ 12D)和冷驯化(5℃ ;12L∶ 2D) 转脱冷驯化(30℃ ;12L∶ 12D)条件下,大绒鼠体重、体温、能量收支、静止代谢率和非颤抖性产热的变化。结果表明:大绒鼠在热驯化转脱热驯化过程中,随着热驯化时间的延长,大绒鼠体重和体温增加,摄入能、静止代谢率和非颤抖性产热逐渐降低,在28 d 时降到最低;转到脱热驯化条件下,表现出相反的趋势。冷驯化转入脱冷驯化过程中,随着冷驯化时间的延长,大绒鼠的体重和体温降低,摄入能、静止代谢率和非颤抖性产热逐渐升高,28 d 时达到最高;转移到脱冷驯化条件时,表现出相反的趋势。以上结果说明大绒鼠在不同温度驯化条件下,其体重、能量代谢和产热具有可塑性变化,即通过调节体重、体温和能量代谢来适应不同温度变化。     

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。     

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。     

Energy Budget,Behavior and Leptin in Striped Hamsters Subjected to Food Restriction and Refeeding

Food restriction induces a loss of body mass that is often followed by rapid regaining of the lost weight when the restriction ends, consequently increasing a risk of development of obesity. To determine the physiological and behavioral mechanisms underlining the regaining, striped hamsters were restricted to 85% of initial food intake for 4 weeks and refed ad libitum for another 4 weeks. Changes in body mass, energy budget, activity, body composition and serum leptin level were measured. Body mass, body fat mass and serum leptin level significantly decreased in food-restricted hamsters, and increased when the restriction ended, showing a short “compensatory growth” rather than over-weight or obesity compared with ad libitum controls. During restriction, the time spent on activity increased significantly, which was opposite to the changes in serum leptin level. Food intake increased shortly during refeeding, which perhaps contributed to the rapid regaining of body mass. No correlation was observed between serum leptin and energy intake, while negative correlations were found in hamsters that were refed for 7 and 28 days. Exogenous leptin significantly decreased the time spent on activity during food restriction and attenuated the increase in food intake during refeeding. This suggests that low leptin in restricted animals may function as a starvation signal to induce an increase in activity behavior, and high leptin likely serves as a satiety signal to prevent activity during refeeding. Leptin may play a crucial role in controlling food intake when the restriction ends, and consequently preventing overweight.     

Regulation of body weight and thermogenesis in seasonally acclimatized Brandt's voles (Microtus brandti)

Seasonal changes in an animal's morphology, physiology, and behavior are considered to be an adaptive strategy for survival and reproductive success. In the present study, we examined body weight and several behavioral, physiological, hormonal, and biochemical markers in seasonally acclimatized Brandt's voles (Microtus brandti) to test our hypothesis that Brandt's voles can decrease energy intake associated with decrease in body weight, body fat content, serum leptin level, and increasing thermogenesis in winter conditions. We found that the body weight of Brandt's voles was lowest in winter (December to February) and highest in spring and early summer (May to June). This seasonal variation in body weight was associated with changes in other markers examined. For example, the winter decrease in body weight was accompanied by increased energy intake and enhanced nonshivering thermogenesis (NST) as well as by decreased body fat mass and reduced levels of circulating leptin. Further, circulating levels of leptin were positively correlated with body weight and body fat mass, and negatively correlated with energy intake and uncoupling protein 1 contents. Together, these data do not support our hypothesis and suggest that leptin may be involved in this process and serve as a starvation signal in Brandt's voles.