褪黑激素对布氏四鼠适应性产热的调控作用

褪黑激素对布氏四鼠适应性产热的调控作用侯建军，李庆芬，黄晨西（北京师范大学生物系北京１００８７５）关键词光周期，褪黑激素，布氏田鼠，适应性产热本研究以生活于内蒙古草原区的典型优势鼠种—布氏田鼠（Ｍｉｃｒｏｔｕｓｂｒａｎｄｔｉ）作为实验材料，探讨了短光...     

褪黑激素对布氏田鼠适应性产热的诱导作用

秋季,将布氏田鼠置于２３±２℃,光周期１４Ｌ∶１０Ｄ的环境中,每日腋下注射褪黑激素,共四周。导致布氏田鼠的非颤抖性产热被激活,褐色脂肪组织和肝的总蛋白及线粒体蛋白含量明显地增加;肝线粒体状态４和状态３呼吸活力显著增加;刺激肝和褐色脂肪组织线粒体细胞色素Ｃ氧化酶活力升高;明显地升高血清Ｔ３浓度和增加Ｔ３／Ｔ４比率。表明在秋季褪黑激素能明显提高布氏田鼠的产热能力。短光照对布氏田鼠产热的调控可能是通过松果体分泌的褪黑激素而实现的。     

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。     

松果腺褪黑激素对大鼠下丘脑视交叉上核AVP VIP肽能神经细胞的影响

本研究选用成年健康雄性Ｗｉｓｔａｒ大鼠建立松果腺切除和松果腺褪黑激素（ＭＬＴ）注射模型,并设置正常、松果腺切除假术、生理盐水注射三种对照组。ＭＬＴ注射时间分别为１０００,１７００,２４００。实验组、对照组动物均存活３０天,于上午９００麻醉、固定、取材、切片、ＡＢＣ免疫组化染色、显微图象分析系统（ＭＩＡＳ）相对定量分析处理,目的在于观察ＭＬＴ对ＳＣＮ不同肽能神经细胞的作用。结果表明：ＭＬＴ对ＳＣＮ内ＡＶＰ样神经细胞无显著作用,而可促使其ＶＩＰ样神经细胞中ＶＩＰ含量增多,且此种效应表现出显著的时间窗现象     

动物季节性繁殖分子调控机理研究进展

动物季节性发情繁殖涉及下丘脑-垂体-性腺轴系统复杂的神经内分泌过程,并受光照周期等环境因素的影响。褪黑激素则作为光周期信号分子调控动物季节性繁殖活动。近年来研究发现,对GnRH分泌有重要影响的Kiss1/GPR54系统既受褪黑激素的调控又受到性腺类固醇激素反馈调节,Kiss1/GPR54系统很可能是调控动物季节性繁殖的关键因子;同时动物季节性繁殖很可能还存在一条涉及TSH-DIO2/DIO3系统的逆向调控通路,该系统同样显著影响GnRH合成释放并受褪黑激素调控。文章就褪黑激素中心信号,特别是Kiss1/GPR54和TSH-DIO2/DIO3系统对繁殖季节性调控的最新研究进展进行综述。     

高原鼠兔松果腺褪黑激素含量昼夜节律的研究

自然光照条件下,高原鼠兔（Ｏｃｈｏｔｏｎａｃｕｒｚｏｎｉａｅ）松果腺褪黑激素（Ｍｅｌａｔｏｎｉｎ,ＭＬＴ）含量呈现明显的昼夜节律（Ｐ＜０．００１,夜间组含量均值与白天组含量均值差异显著性比较）。在２月份的实验中,对１８只鼠兔（体重１２２—１６４克）松果腺的采样时间分别为０２．００,０９．００,１２．００,１８．００,２２．００和２４．００时。白天ＭＬＴ含量波动为５６—６４微微克／松果腺,夜间波动为１１３—１７０微微克／松果腺。夜间ＭＬＴ含量高峰值出现在２４．００时。在１０月份的实验中,对６０只鼠兔（体重１０２—１５３克）松果腺的采样时间分别为０３．００,０６．００,０９．００,１２．００,１５．００,１８．００,２１．００和２４．００时。白天ＭＬＴ含量波动为７７—１１９微微克／松果腺,夜间波动为１３９—５０５微微克／松果腺。夜间ＭＬＴ含量高峰值出现在０３．００时。将２月份和１０月份高原鼠兔松果腺ＭＬＴ含量进行差异显著性比较,１０月组显著高于２月组（Ｐ＜０．０５）。结果表明,该动物的松果腺本身对光周期具有敏感性,它能够感知环境光周期的变化,成功地完成神经内分泌的转换。     

外源性褪黑激素对中缅树()适应性产热特征的影响

注射外源性褪黑激素后,中缅树Ｑｕ体温明显降低,静止代谢率和非颤拦性产热显著增加,并随蝗延长增加的赵多,注射褪黑激素不能影响肝脏的褐色脂肪组织的重量,但两者线粒体蛋白含量显著增加、线粒体呼吸和细胞色素Ｃ氧化酶活性增加;褐色脂肪组织的α磷酸甘油氧化酶和Ｔ４５’－脱碘酶活性显著增加;血清Ｔ３浓度显著上升,Ｔ４浓度显著降低。结果表明,松果体褪黑激素参与了中缅树Ｑｕ的适应性产热调节。     

褪黑激素对体重调节

褪黑激素是松果体分泌的一种激素,其分泌受光周期影响。很多研究在褪黑激素对季节性繁殖、睡眠、昼夜节律和抗氧化等方面的作用已作过阐述。本综述介绍了褪黑激素的结构、合成及分解代谢、分泌和作用机制,及其通过对能量代谢调节及与其他激素相互作用来调节体重的机制,并分析在不同物种中褪黑激素对体重的影响,展望褪黑激素对治疗人类肥胖的应用前景。     

褪黑激素的研究开发现状

褪黑激素 (ｍｅｌａｔｏｎｉｎ ,ＭＬＴ)是在牛松果体提取物能使某种小蝌蚪皮肤黑色素发生凝集反应褪色变白而得名。具有广泛的生物学功能 ,对机体的生殖系统、内分泌系统、免疫系统和神经系统具有明显的调节作用 ,防治各种疾病 ,如癌症、爱滋病、老年性痴呆、高血压、心脏病、糖尿病等等 ,并能延缓衰老、回复青春。此外 ,ＭＬＴ对低等生物也起作用 ,能促进甲藻Ｇｏｎｙａｕｌａｘｐｏｌｙｅｄａｒ繁殖结构胞囊的形成[1] ,并能抑制致死剂量氧化剂Ｈ2 Ｏ2 的作用[2 ] ;还能延长单细胞原生动物Ｐａｒａｍｅｃｉｕｍｔｅｔｒａｕｒｅｌｉａ的寿…     

褪黑激素及其对动物生殖影响的研究进展

褪黑激素是由松果腺分泌的一种激素,在动物的生殖、生物钟、免疫、抗自由基等方面都有重要影响。简要综述了褪黑激素的主要理化性质及其生物学功能、褪黑激素受体,并总结了近年来褪黑激素对动物生殖影响的研究进展。     

光照和温度对根田鼠褐色脂肪组织产热能力的影响

测定了根田鼠在室内驯化2周后褐色脂肪组织（BAT）的蛋白含量、线粒体蛋白含量和细胞色素C氧化酶活性的变化。动物进行如下4种处理:23℃,16L:8D;23℃,8L：16D;5℃,16L：8D和5℃,8L:16D.。结果表明,短光照可刺激根田鼠的BAT线粒体细胞色素C氧化酶的活性增加;低温驯化可导致根田鼠的BAT线粒体蛋白含量增加;短光照加低温可进一步促进酶的活性增加。结合个体水平的产热特点,说明根田鼠在产热能力的季节驯化过程中,光周期是一主要的季节调节信号,环境温度进一步增强光照的作用,环境温度和光周期共同作用以诱导其产热能力等方面的生理调节。研究结果支持了环境温度和光周期共同作用以调节动物产热变化的学说。     

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。     

布氏田鼠适应性产热过程中血清甲状腺激素的变化

早春季节对布氏田鼠（Microtusbrandti）施以不同光照和温度处理,其血清甲状腺素（T4）含量没有明显变化;低温明显地升高了三碘甲腺原氨酸（T3）的含量和T3／T4的比率。短光照只在低温环境中能升高T3／T4的比率。秋节温暖环境中的短光照或褪黑激素（Melatonin,MLT）处理,都能升高血清T3的浓度和增加T3／T4的比率。表明甲状腺激素在布氏田鼠短光照和低温的适应性产热中起着重要的调控作用,褪黑激素诱导布氏田鼠产热与甲状腺激素有密切的联系。     

黄鳝松果腺复合体的超显微结构研究

鱼类松果腺能将其感受到的光信息以及脑部神经信号转换成激素分泌,研究表明,褪黑激素是松果腺影响生物性腺发育的主要分泌物［１,２］。因此推测松果腺及其分泌物褪黑激素可能参与调节黄鳝的性转变进程。作者曾利用外源褪黑激素注射鱼体的实验结果表明,褪黑激素对黄鳝的性腺发育存在着剂量依存的促进与抑制的双重调节作用［３］。本文首次证实黄鳝脑中松果腺复合体（ＰｉｎｅａｌＣｏｍｐｌｅｘ）的存在,并对其超显微结构进行了研究。１材料与方法１．１实验动物　黄鳝（Ｍｏｎｏｐｔｅｒｕｓ　ａｌｂｕｓ　Ｚｕｉｅｗ）：体长２８－４…     

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     

生物节律控制动物繁殖

由松果腺分泌的能控制哺乳动物生物节律的一种激素——褪黑激素(melatonin),现在正被用来控制农业动物的繁殖模式. 在澳大利亚和英国对绵羊的试验已获成功,对奶山羊和饲养的红鹿正在进行试验. 松果腺对控制昼夜和季节节律具有重要作用,它在黑暗时分泌褪黑激素.不同季节日长的改变能影响褪黑激素的分泌形式.驯养动物的许多品种,例如绵羊,通常是在日长变短的秋季繁殖,在夏季对这种类型的动物施用褪黑激素能导致提早繁殖,因为这种激素     

光周期和温度对中缅树()产热能力的影响

低温短光照诱导中缅树()体重增加、体温降低、产热能力增强,静止代谢率增加的速度和比例高于非颤抖性产热;低温短光照刺激肝脏线粒体蛋白质量、线粒体氧化能力和细胞色素C氧化酶活性显著增加;短光照也刺激褐色脂肪组织总蛋白和线粒体蛋白量、线粒体状态IV呼吸、细胞色素C氧化酶、α-磷酸甘油氧化酶及T45'-脱碘酶活性显著提高.低温和短光照促使血清T3浓度增加、T4浓度不变.结果表明,中缅树()的适应性产热特征不仅受到低温的显著影响,而且光周期也参与了适应性产热的调节.     

光周期不参与长爪沙鼠的能量调节

光周期是引起季节性适应的最直接信号,大部分小型哺乳动物面对光周期信号变化表现出能量平衡的适应性改变.这种由光周期信号引发的、黑视素和褪黑素介导的能量调节对于小型哺乳动物维持最优适合度是至关重要的.本研究以分布在内蒙草原的长爪沙鼠(Meriones unguiulatus)为研究对象,研究了光周期诱导的能量调节.健康成年长爪沙鼠在长光(LD,16L:8D)或短光(SD,8L:16D)下驯化10周,或者先在短光下6周再转到长光下继续驯化4周(SL).发现在整个实验过程中,3组动物的体重和干物质摄入均没有显著差异.较年轻动物可能对光周期更敏感,因此将亚成体长爪沙鼠分别在LD或SD下驯化8周,检测能量平衡的变化.短光驯化并不改变体重、干物质摄入、静止代谢率、非颤抖性产热以及褐色脂肪组织中解耦联蛋白1的表达.为了进一步理解这种光不敏感性的可能机制,测定了视网膜中黑视素含量以及血清褪黑素浓度.与本课题组的预测一致,黑视素含量以及血清褪黑素浓度并不受光周期影响.这些结果表明,与大部分小型哺乳动物不同,长爪沙鼠表现出一种特殊模式,即面对光周期变化并不改变能量平衡.不变的黑视素含量和褪黑素浓度可能介导长爪沙鼠能量平衡的光不敏感性.     

瘦素在哺乳动物体重调节、繁殖和免疫中的作用

瘦素(Leptin) 主要是由白色脂肪细胞分泌的、肥胖基因编码的、分子量为16 KD 的蛋白类激素。其N 端具有信号肽序列, 引导蛋白质进入分泌途径, 信号肽被切除后成为有生物学功能的成熟蛋白质。瘦素在动物的体重调节、发育与生殖、免疫和糖代谢等方面有重要作用。瘦素已经不仅仅是脂肪细胞分泌的蛋白类激素, 而是一个在许多方面发挥作用的神经内分泌调节因子。本文综述了瘦素在哺乳动物体重调节、繁殖和免疫中的作用及其调控机制, 主要包括: 动物血清瘦素浓度的季节性变化; 光周期、温度和食物等环境因子对瘦素浓度的影响; 瘦素与解偶联蛋白(Uncoupling proteins , UCPs) 在能量代谢和产热中的互作; 瘦素与下丘脑神经肽Y (Hypothalamus neuropeptide Y, NPY) 在体重调节和产热作用中的拮抗; 瘦素与甲状腺激素和胰岛素在能量代谢中的互作以及瘦素在生殖和免疫中的作用。     

倭蜂猴的产热及细胞呼吸特征

倭蜂猴的最大非颤抖性产热较低,但占调节性产热的比例。交高;褐色脂肪组织ＢＡＴ）重量也较其他灵长类大,产热生也较强;肝脏线粒体氧化能力较低,与其具有较低的ＢＭＲ和体温波动较大有关。倭蜂猴相对较低的ＭＳＴ和低水平的ＲＭＲ对其凭许性和节约能量极为有利。