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。       

东北地区黑线仓鼠的代谢产热特征及其体温调节

为探讨寒冷地区黑线仓鼠 (Cricetulusbarabensis)的代谢产热特征及体温调节 ,本文采用封闭式流体压力呼吸仪对其代谢率、热传导和体温等热生物学指标进行了测定。结果显示 :在环境温度为 5～ 35℃的范围内 ,黑线仓鼠的体温基本维持恒定 ,平均体温为 36 33± 0 2 3℃ ;热中性区为 2 5～ 32 5℃ ;基础代谢率为 3 4 9±0 36mlO2 / (g·h) ;环境温度 (Ta)在 5～ 2 5℃范围内 ,代谢率 (MR)与Ta 呈负相关 ,回归方程为 :MR [mlO2 / (g·h) ]=9 6 0 - 0 2 2Ta (℃ ) ,在此范围内 ,黑线仓鼠的热传导率 (C)最低 ,平均为 0 2 8± 0 0 1mlO2 /(g·h·℃ ) ;代谢预期比和热传导预期比 (F值 )为 1 6 8。黑线仓鼠的基本热生物学特征为 :较高的BMR和热传导率 ,相对较低的体温和较宽的热中性区。这些特征可能限制了其在极端寒冷和干旱环境中的分布和生存.     

温度和高脂食物对黑线仓鼠代谢产热和体脂累积的影响

能量代谢的适应性调节是小型哺乳动物应对环境季节性变化的主要策略之一。为探讨不同温度下动物在代谢产热能量支出与脂肪累积之间的权衡策略,以成年雄性黑线仓鼠为研究对象开展了3 个实验:实验1 将动物驯化于高脂和低脂食物;实验2 将动物暴露于低温(5℃)和暖温(30℃);实验3 将饲喂高脂食物的动物暴露于低温。以食物平衡法测定摄食量、摄入能和消化率,以开放式氧气分析仪测定代谢产热,以索氏抽提法测定脂肪含量。结果发现,取食高脂食物的黑线仓鼠摄食量显著减少,但脂肪累积显著增加;暖温下摄食量显著减少,但体脂含量显著增加,低温下摄食量显著升高,但体脂含量显著减少;饲喂高脂食物的黑线仓鼠在低温下摄入能显著增加,非颤抖性产热增强,但体脂含量显著降低。结果表明高脂食物对黑线仓鼠体脂累积的影响与环境温度有关,低温诱导脂肪动员,暖温促进脂肪贮存;低温下黑线仓鼠增加能量摄入不能完全补偿用于产热的能量支出,导致脂肪动员增加;暖温下代谢产热降低是脂肪累积的主要因素;与能量摄入相比代谢产热的能量支出在体脂累积的适应性变化中发挥更重要的作用。     

暖温经历对雌性黑线仓鼠能量代谢、产热和体脂含量的影响

能量代谢的生理调节是小型哺乳动物应对不同环境温度的重要策略之一,为探讨暖温下代谢产热在体重和体脂适应性调节中的作用和机理,本研究将雌性黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)暴露于暖温(30°C)1个月、3个月和4个月,测定体重、摄入能、代谢产热、体脂含量、褐色脂肪组织(BAT)细胞色素c氧化酶(COX)活性和解偶联蛋1 (UCP1) mRNA表达等。结果显示,暖温对黑线仓鼠体重无显著影响,但使脂肪含量显著增加。与室温组相比(21°C),暖温组消化率显著升高,但摄入能和消化能显著降低;暖温下非颤抖性产热(NST)显著降低,脑、肝脏和心脏COX活性、BAT COX活性和UCP1 mRNA的表达显著下调。结果表明,暖温下降低代谢产热补偿了能量摄入的减少,机体处于正能量平衡状态,是脂肪含量显著增加的主要原因之一。脑、肝脏、心脏和BAT代谢活性降低是代谢产热降低的主要机制,与脂肪累积有关。     

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。     

黑线仓鼠的食物与食量

作者从1983年至1989年,在河北省三个不同的气候区,对农田中的黑线仓鼠(Cricetulus,bara-bensis)的食物与食量进行了调查。结果表明,黑线仓鼠主要取食农作物种子。同时取食草籽和根、茎、叶、花、果实及动物性食物。不同地区、不同作物地、不同季节和年度、不同性别鼠的食物差异显著。食物差异与鼠的种群繁值及数量动态有关。月夹捕率与颊囊中食物的总检出率和种子检出率正相关非常显著。直线回归方程式分别为y=38.388+2.866x n=60 r=0.343>r_(0.01)=0.325和y=29.734+2.669x r=0.394>r_(0.01360)=0.325。黑线仓鼠对食物的选择,主要受到食物质量的影响,同时也受到食物频度、作物的物候变化、动物的群落结构、种群密度、种内与种间竞争等多种因素的综合影响。在不同的时间和栖息地影响它食物选择的主要因素不同。日食量4-5g。     

被毛在黑线仓鼠能量代谢、产热和体温调节中的作用

为阐明小型哺乳动物被毛的季节性变化及其在能量代谢和体温调节中的作用,测定了季节性驯化,以及不同光周期和温度驯化的黑线仓鼠的被毛重量、体温和能量收支。结果显示: (1)冬季黑线仓鼠的被毛重量和产热显著高于夏季;(2)短光照(8L∶16D)和低温(5℃ ) 对被毛生长的影响不显著; (3)与室温组(21℃ )相比,低温组(5℃ )摄入能、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST) 、褐色脂肪组织细胞色素c 氧化酶活性和热传导率显著增加,而暖温组(30℃ )显著降低; (4)室温和低温下,剃毛导致摄入能、BMR、NST 和热传导率显著增加;结果表明:被毛的作用与环境温度有关,低温下被毛降低了能量需求,增强了动物应对低温环境的适应能力;被毛的适应性变化是独居的野生小型哺乳动物应对环境温度季节性波动的主要适应策略之一,在其能量代谢和体温调节中具有重要作用和意义。     

内蒙古库布齐沙地黑线仓鼠食物构成的季节变化

黑线仓鼠 (Ｃｒｉｃｅｔｕｌｕｓｂａｒａｂｅｎｓｉｓ)是广泛分布于我国华北和中原地区草原、农田的一种农牧业害鼠[8] ,在这些生境中 ,其食物以各种农作物和牧草种子为主 ,并取食大量昆虫[1,3 ,5,6 ] 。在鄂尔多斯高原库布齐沙地环境中 ,由于该种耐受高温环境的能力相对较低 ,仅分布在郁蔽程度较高的固定沙地和农田。研究表明 ,本地区该种的数量近年呈上升趋势[2 ] 。结合研究其数量变动规律 ,我们于 1996年 4～ 10月对其食物构成的季节变化进行了研究 ,以分析其生态适应对策。1　研究方法研究点设在库布齐沙地东段的中国农业科学院草原研…     

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。     

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。     

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。     

The role of leptin in striped hamsters subjected to food restriction and refeeding

Food restriction(FR) and refeeding(Re) have been suggested to impair body mass regulation and thereby making it easier to regain the lost weight and develop over-weight when FR ends. However, it is unclear if this is the case in small mammals showing seasonal forging behaviors. In the present study, energy budget, body fat and serum leptin level were measured in striped hamsters that were exposed to FR-Re. The effects of leptin on food intake, body fat and genes expressions of several hypothalamus neuropeptides were determined. Body mass, fat content and serum leptin level decreased during FR and then increased during Re. Leptin supplement significantly attenuated the increase in food intake during Re, decreased genes expressions of neuropepetide Y(NPY) and agouti-related protein(AgRP) of hypothalamus and leptin of white adipose tissue(WAT). Hormone-sensitive lipase(HSL) gene expression of WAT increased in leptin-treated hamsters that were fed ad libitum, but decreased in FR-Re hamsters. This indicates that the adaptive regulation of WAT HSL gene expression may be involved in the mobilization of fat storage during Re, which partly contributes to the resistance to FR-Re-induced overweight. Leptin may be involved in the down regulations of hypothalamus orexigenic peptides gene expression and consequently plays a crucial role in controlling food intake when FR ends.     

不同繁殖状态雌性黑线仓鼠对植物血凝素的反应模式

由植物血凝素（Phytohemagglutinin,ＰＨＡ） 诱导产生的肿胀反应是生态免疫学中被广泛使用的免疫学参数,通过注射部位的肿胀程度大体上可反映细胞介导的免疫和天然免疫的综合变化情况。为探讨小型哺乳动物不同繁殖状态对ＰＨＡ 的反应模式,以非繁殖期、妊娠期、哺乳期和断乳期的雌性黑线仓鼠为研究对象,测定了注射ＰＨＡ 和生理盐水前（０ ｈ）及注射后６ ｈ、１２ ｈ 和２４ ｈ 注射部位皮肤组织的增厚程度。结果显示：（１）黑线仓鼠对ＰＨＡ 的反应有两种模式：非繁殖期、妊娠期和断乳期对ＰＨＡ 的反应模式相似,都在注射后６ ｈ 最高,１２ ｈ 和２４ ｈ 后逐渐下降;哺乳期对ＰＨＡ 的反应在注射后６ ｈ、１２ ｈ 和２４ ｈ 接近,彼此间的差异均不显著。（２）哺乳期黑线仓鼠的ＰＨＡ 反应高峰值有下降趋势,但与非繁殖期、妊娠期和断乳期高峰值之间的差异不显著。结果表明,黑线仓鼠在哺乳期对ＰＨＡ 的反应模式不同于其他繁殖阶段,且反应的高峰值被延迟,这对其存活可能有害,但有助于繁殖进程的延续和后代的生长发育。     

Seasonal regulations of resting metabolic rate and thermogenesis in striped hamster (Cricetulus barabensis)

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Resting metabolic rate (RMR), nonshivering thermogenesis (NST) and mitochondria cytochrome c oxydase (COX) activity of brown adipose tissue (BAT), as well as weight of skin and fur were measured in striped hamsters (Cricetulus barabensis) that were live-trapped in the summer, autumn, winter and spring.