麋鹿被毛微量元素、重金属含量及对环境污染的监测作用

哺乳动物被毛微量元素和重金属元素含量能够反映其生活状态和栖息地状况,是环境监测中重要的生物化学指示物。对北京南海子和浙江临安两地麋鹿(Elaphurus davidianus)种群被毛中的10种重金属和34种微量元素进行测定,以期探讨麋鹿被毛微量元素和重金属含量在栖息环境监测中的可行性。结果表明:除Re元素外,其余43种元素在麋鹿被毛中均被检出,统计分析表明Li、Be、Sc、V、Co、Ga、Rb、Ir、Mo、Cd、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Tl、Bi、Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf 34种元素为麋鹿被毛的特征元素;与北京南海子麋鹿种群相比,浙江临安麋鹿种群被毛中的微量元素Sr、In、Sb、W、Bi、U和重金属元素Zn、Cu、Cr、Pb、Cd含量更少,其余32种元素含量均高于北京南海子麋鹿种群;独立样本t检验分析表明,麋鹿被毛微量元素和重金属元素含量存在地域差异性,仅Cr(p=0.064)、Ni(p=0.769)、Mo(p=0.129)、Tl(p=0.065)、Zr(p=0.138)和Hf(p=0.057)6种元素差异不显著,其余37种元素差异均显著;北京南海子和浙江临安麋鹿种群的栖息环境和食物均未受到Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、V、Co、Ni、Sb和Tl 10种重金属元素污染的威胁。研究表明,麋鹿被毛可作为栖息环境重金属污染的非损伤监测指示材料。

基于Illumina MiSeq的麋鹿粪样菌群多样性分析

为探究麋鹿(Elaphurus davidianus)肠道菌群的结构和组成,为麋鹿消化道疾病防治提供有价值的基础数据,应用Illumina MiSeq对4个麋鹿栖息地32只麋鹿粪便样本的16S rRNA的V3—V4可变区进行扩增,结合样本的OTU种类及丰度,用R软件进行聚类和主成分分析(PCA),并计算多样性指数。结果表明:共获得1 438 677条有效序列,平均每个样品有(44 959±12 153)条有效序列;将序列拼接优化,在97%相似度条件下获得31 459个物种分类的OTUs,平均每个样品为(983±240)个OTUs;平均读长为426 bp。对测序数据注释后共获得11个门和74个属,在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌群;优势菌属(相对丰度大于1%)一共有15种,占89%。Alpha多样性物种指数范围区间较大,香农指数为2.42~5.83,辛普森指数为0.007 3~0.148 6,表明不同麋鹿的细菌多样性存在差异。运用主成分分析,将4地的麋鹿粪便样品聚为3个群落,其中石首麋鹿国家级自然保护区、大部分辽宁辽阳千山鹿场样品分别聚在一起,而北京麋鹿生态实验中心、河北滦河上游国家级自然保护区和少量辽宁辽阳千山鹿场样品聚在一起。研究表明,随麋鹿迁出时间的延长,麋鹿肠道菌群聚类分析的远近越明显,可能与迁出地的麋鹿饮食改变有关。

不同光照时长对麋鹿茸生长和繁殖季的溢出效应

光周期可影响鹿角脱落和新茸再生,麋(Elaphurus davidianus)冬至解角,冬季持续的光照时长改变对鹿茸生长速度、角形态发育及夏季的繁殖溢出效应尚未见相关报道。依托北京麋鹿苑2018年出生的同父异母雄性麋鹿12头,于2021年11月—2023年3月进行光照时长处理实验,依次分组为:自然光照(对照组)、缩短光照2h、延长光照3h和6h;记录实验麋鹿解角日期,红外测量新茸再生速度,测定脱落的麋角形态参数,并持续追踪记录翌年发情期等级序位、打斗、交配、繁殖绩效等参数。结果显示:持续缩短2h光照(6L∶18D)使麋鹿解角日期、角主干总长度、单角重量分别较对照组(8L∶16D),提前(8.5±0.4)d、缩短2.93cm(P<0.01,n=3)、减轻9.81g(P<0.01,n=3);延长3h光照(10L∶14D)使麋鹿解角日期、角主干总长度、单角重量分别较对照组(8L∶16D),推迟(10.5±0.3)d、增长5.47cm(P<0.01,n=6)、增加18.64g(P<0.01,n=6);延长6h光照(12L∶12D)使麋鹿解角日期、角主干总长度、单角重量较对照组(8L∶16D),分别推迟(13.5±0.6)d、增长10.43cm(P<0.01,n=6)、增加44.31g(P<0.01,n=6)。光照时长对麋角切片重量的影响差异极显著(P<0.01,n=6),缩短2h光照(6L∶18D)使麋角切片重量较对照组(8L∶16D)减轻(0.1230±0.0561)g/片;延长光照3h(10L∶14D)、6h(12L∶12D)使麋角切片重量较对照组(8L∶16D)分别增加(0.1200±0.0318)g/片、(0.3133±0.0618)g/片;冬季延长光照可明显增加夏季雄性麋鹿的交配机会和爬跨时长,增加发情持续天数、累积持续时间,增加查验母鹿发情、维护领地和圈群次数,提高交配成功率。综上所述,麋角脱落与光照时长之间密切相关,冬季持续光照时长变化对麋角脱落日期及繁殖产生了溢出效应,其机理仍需进一步研究,结果可为今后开展不同光照对麋角脱落及新茸再生多样化的分子调控机制研究提供理论支撑,可指导鹿科动物鹿茸产量提高、育种、保护与可持续发展。

影响麋鹿茸分枝和角重量的年龄因素分析

角是反刍动物有别于其他动物的明显特征(Wang et al.,2019)。与牛科动物、羊科动物的洞角不同,鹿角为实心骨质、可年度周期性脱落、其分枝和重量受到众多因素的影响,是鹿类保护、养殖、育种领域关注的焦点问题(Bowyer,1991)。幼鹿每增长1岁,角增加1个分枝;角直径和重量也随之增加(夏志强等,2023);同一年龄组同一个体的不同阶段,茸生长速度和重量增加也不相同(Hassanin et al.,2012;李春义,2017;夏志强等,2023);鹿茸软骨与机体其他软骨组织不同,内有血管(鲍加荣等,2008;Chen et al.,2019),可供给茸生长所需的营养(Clements et al.,2010;Lin et al.,2019);血管内皮生长因子(Vascular endotheli‐al growth factor,VEGF)的含量变化对鹿茸的生长速度、茸直径、分枝数、分枝方向及角重和形态发育有重要影响(Clark et al.,2006)。

中国半散养与野生麋鹿繁殖期肠道寄生虫感染流行病学调查

肠道寄生虫不仅显著影响宿主的健康状况和生存状态,而且也潜在影响着宿主种群的发展。为了监测我国半散养和野生麋鹿的健康状态,研究麋鹿肠道寄生虫感染状况,本研究于2019年夏季,采用非损伤性采样方法,采集北京南海子麋鹿苑半散养和我国三大野生麋鹿种群新鲜粪便487份,分析麋鹿对寄生虫的感染情况。根据麦克马斯特计数法,对麋鹿种群粪便中寄生虫卵进行镜检计数。结果表明:麋鹿感染的肠道寄生虫主要为圆线虫类、艾美尔球虫、莫尼茨绦虫及毛首鞭形线虫。湖南岳阳东洞庭湖国家级自然保护区圆线虫类及莫尼茨绦虫感染率及感染丰度均比其他地点严重,并且这两种寄生虫的聚集度都比其他地点低,表明宿主-寄生虫的动态稳定平衡存在失衡的危机,存在寄生虫爆发的可能。建议东洞庭湖保护区管理人员对洞庭种群投入更多的监控与管护,预防寄生虫的爆发。本研究为我国麋鹿种群的科学管护及潜在野生栖息地选择提供数据参考。

鹿角生长发育与再生机制研究进展

鹿科(Cervidae)动物是反刍动物的一大类群,中国拥有世界上最丰富的鹿科动物种质资源。与其他反刍动物相比,鹿科动物最独特的特点是拥有能够定期再生的器官性骨质角。不同品种的鹿角形态具有较大差异,大部分复杂的大型鹿角主要用于求偶期的争斗,开展鹿角功能与演化的研究对动物遗传学、行为学和生态学有极高价值。鹿角生长发育受多种因素调控,因每年定期再生与快速生长机制,使鹿角成为研究哺乳动物器官再生的理想模型,同时鹿角快速增殖却极少产生癌变的特性也为癌症治疗研究提供了新的视野。有关鹿角生长发育和再生机制的研究近年来取得诸多重要成果,本文对鹿角的生物学特征和初生发育、成熟脱落与再生过程的研究进展进行综述,以期为鹿科动物种质资源保护利用和深入解析鹿角独特性质遗传机制提供理论依据。

C型产气荚膜梭菌感染鹿肠道中关键基因和途径的转录组分析

鹿的产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,C.perfringens)病主要表现为肠毒血症,致死率高。本研究旨在探究C型产气荚膜梭菌感染鹿肠道的关键基因和途径。通过构建C型产气荚膜梭菌感染鹿空肠结扎环模型,HE染色检测C型产气荚膜梭菌感染后空肠的病理学变化,采用Illumina NovaSeq对C型产气荚膜梭菌感染鹿肠道进行转录组测序,并利用qPCR技术进一步验证部分差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs);最后通过STRING网站预测多基因蛋白互作网络。结果显示:形态学分析显示,产气荚膜梭菌感染后鹿肠道组织出现明显的坏死和出血。转录组分析显示,一共存在705个差异表达基因,其中,在感染组肠道中有276个上调的差异基因,有429个下调的差异基因。GO富集分析显示,DEGs主要富集在生物调节、对刺激的反应和免疫系统过程;KEGG富集分析显示,DEGs富集的通路主要是T细胞受体信号传导途径、Toll样受体信号通路和造血细胞谱系等,造成肠道损伤和出血,促进鹿肠毒血症的进程。此外,qPCR结果证实了分析结果准确可信。DEGs蛋白互作分析结果表明TLR6、CLDN1、CD3E、IL1A和CCL20与其他蛋白有较多互作关系,并且GO分析和KEGG分析显著富集的通路高度重合。其中,TLR6可能通过抑制紧密连接蛋白表达和免疫炎症反应在鹿产气荚膜梭菌诱导的肠毒血症中发挥关键作用。综上所述,C型产气荚膜梭菌通过破坏细胞膜,并抑制紧密连接蛋白表达,诱导免疫炎症反应,造成肠道出血和损伤。本研究为鹿感染产气荚膜梭菌后调控的分子机制提供了新的思路,为该病的治疗提供理论基础。

黑天鹅嗜水气单胞菌与肠致病性大肠埃希菌混合感染的诊断

对北京麋鹿生态实验中心2只死亡的黑天鹅进行了临床分析、病理剖检及实验室检查,结果发现病变主要集中在心脏、肝脏和十二指肠,在肝脏等实质器官中分离到嗜水气单胞菌与肠致病性大肠埃希菌,在动物栖息环境的水体中也检测到致病菌存在,结合临床症状、流行病学分析、病理变化和病原检测结果等综合分析,确诊为嗜水气单胞菌与肠致病性大肠埃希菌混合感染。

一例麋鹿感染哥伦比亚食道口线虫死亡病例分析

2016年3月上旬,北京麋鹿生态实验中心1只1岁左右雄性麋鹿出现精神沉郁、进行性消瘦、腹泻等症状,症状持续半个月左右,于2016年3月25日死亡,通过临床症状、病理剖检和实验室诊断,最终确诊为哥伦比亚食道口线虫感染。

一例黇鹿腹腔内容物脱出的手术治疗

对一例黇鹿腹腔内容物脱出的发病情况、临床症状及手术治疗过程进行了介绍。

北京不同污染天气PM_(2.5)和PM_(10)染毒对大鼠生理病理参数的影响

为探讨北京不同污染天气大气可吸入颗粒物PM_(10)和细颗粒物PM_(2.5)污染对雄性大鼠血常规、氧化损伤、炎症反应和肺组织的影响,将64只雄性8周龄Wistar大鼠随机分为8组,分别为2个对照组(空白组和生理盐水组)和6个染毒组(清洁、雾霾及沙尘暴3种不同天气的PM_(10)染毒组和PM_(2.5)染毒组),每组8只。用2015年3月—5月在北京南海子麋鹿苑采集的清洁、雾霾和沙尘暴3种不同天气的PM_(10)和PM_(2.5)制备悬液,分别采用气管滴入PM_(10)和PM_(2.5)悬液作为染毒组,空白对照组不做任何处理,生理盐水对照组采用气管滴注生理盐水。急性染毒24 h后处死大鼠。采集血液测定18个血常规指标,分析肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)、乳酸脱氢酶(LDH)、总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,并在高倍显微镜下观察肺组织和气管病理形态变化。同时,对PM_(10)和PM_(2.5)中的水溶性离子、有机碳/元素碳、16种多环芳烃和7种重金属等元素进行了测定,并分析了各组分与大鼠生理病理指标的相关性。结果表明:清洁、沙尘暴天气的PM_(10)和雾霾天气的PM_(2.5)急性染毒导致大鼠白细胞系参数即免疫力显著下降。污染天气颗粒物染毒后大鼠BALF氧化炎症因子的改变表明呼吸系统受到感染:沙尘暴和清洁天的PM_(10)染毒均显著提高了TGF-β1,雾霾PM_(10)染毒后IL-6和LDH有一定程度升高。3种天气颗粒物染毒对肺和气管造成的组织病理伤害各有特点,但PM_(2.5)伤害程度普遍大于PM_(10)。染毒颗粒物粒径大小,其化学成分类别、浓度是造成大鼠血常规指标变化、氧化炎症反应和组织学病变的可能原因。

沙尘暴源区土壤盐碱扬尘对大鼠呼吸系统的免疫损伤

为研究沙尘暴源区土壤盐碱扬尘对大鼠呼吸系统的免疫损伤,采集距北京200多公里的张家口张北地区的安固里诺尔干盐湖(N41.316°,E114.350°)0~5 cm的盐碱表土,过200目(<75μm)筛,测试土壤盐碱扬尘中水溶性离子。将32只雄性7周龄Wistar大鼠随机分为4组,即生理盐水对照组、低浓度组(1.5 mg·kg^(-1))、中浓度组(7.5 mg·kg^(-1))、高浓度组(37.5 mg·kg^(-1)),配制颗粒物悬液,采用气管滴注急性染毒方式,24 h后处死动物,检测血常规及血浆和肺泡灌洗液(BALF)的总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、乳酸脱氢酶(LDH)、转化生长因子(TGF-β1)等氧化炎症因子,并制作肺组织和气管病理切片。结果表明,沙尘暴源区土壤盐碱扬尘中含有大量的SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+等离子;土壤盐碱扬尘急性染毒会对大鼠气管和肺组织造成明显的炎症病变,并随着染毒试剂浓度的升高而加重;但对大鼠血常规的影响较小。中、高浓度染毒使血浆中T-AOC显著下降(P<0.05);染毒促使血浆TGF-β1分泌显著增加(P<0.05),但不存在剂量-效应关系,其他氧化炎症指标分泌无显著变化。中、高浓度组BALF的TGF-β1因子分泌量显著高于生理盐水对照组(P<0.05),高浓度组BALF中IL-6含量显著低于生理盐水对照组(P<0.05),其他氧化炎症指标分泌无显著变化。这些研究显示土壤盐碱扬尘粒径大小及化学成分可能是造成大鼠氧化炎症差异的原因。

北京南海子麋鹿体型的性二型及生长发育

动物的部分身体结构和功能特征在生长发育过程中雌、雄两性之间出现差异,即产生性二型现象。动物体型的性二型现象是自然界长期进化和动物适应环境变化的结果,具有重要的进化学和生态学意义。麋鹿Elaphurus davidianus是典型的性二型哺乳动物。本文对147头麋鹿（♀57头,♂90头）,幼体、亚成体和成体及0～4岁以上雌性5个年龄段、0～5岁以上雄性6个年龄段的14个体型参数进行测量分析。结果表明：北京南海子麋鹿种群幼体不存在体型性二型现象;各体型参数中,体质量的体型性二型现象最明显,其性二型指数在幼体、亚成体和成体3个发育阶段分别为0.995、1.381和1.423,显著递增;0～2岁期间麋鹿生长发育迅速,但不存在雌、雄两性之间的显著差异;雌性麋鹿1～2岁达到性成熟,3岁达到成年;雄性麋鹿5岁以上达到成年。受食物状况、种群密度、气候条件、温度等生境因子的影响,麋鹿体型大小和体型性二型性指数存在区域差异。

柴油车尾气亚慢性暴露致小鼠肺部炎症反应、氧化损伤和细胞凋亡的作用研究

柴油车尾气暴露对动物呼吸系统和其他器官造成损害,其长期或短期暴露的健康风险受到关注,然而柴油车尾气长期暴露引起的生物毒性机制仍不清楚。本研究通过自制暴露箱模拟柴油车尾气环境,研究了每日不同暴露时间条件下(0.5、1和2 h),长期暴露(95 d)对雄性小鼠肺组织炎症反应、氧化损伤和细胞凋亡的作用,探讨长期暴露于柴油车尾气对成年雄性小鼠肺组织损伤的生物毒性及机制,评估柴油车尾气的毒性效应。结果表明:(1)亚慢性暴露箱内柴油车尾气PM_(2.5)中,有机碳(OC)浓度最高,占所测PM_(2.5)总化学物质浓度的51.95%;其次是元素碳(EC),占45.78%;再次是阴离子和阳离子,分别占1.29%和0.95%;暴露箱内NO_(2)浓度为3.705 mg·m^(-3),CO浓度为104.087 mg·m^(-3),均超过《环境空气质量标准》(GB3095—2012)的标准。(2)组织病理观察结果表明,3个柴油暴露组肺充血均比对照组严重,大量淋巴细胞和中性粒细胞浸润,肺泡间质增生明显,损伤程度随时间呈梯度加重。(3)TUNEL染色实验结果显示,1 h柴油暴露组的细胞凋亡率显著高于对照组和0.5 h柴油暴露组。(4)与对照组相比,1 h柴油暴露组和2 h柴油暴露组的乳酸脱氢酶(LDH)均显著升高,说明柴油车尾气亚慢性暴露引起小鼠肺部炎症损伤;1 h柴油暴露组和2 h柴油暴露组的总抗氧化能力(T-AOC)活性、2 h柴油暴露组的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著下降,说明柴油车尾气亚慢性暴露可引起小鼠肺组织氧化应激。(5)与对照组相比,3个柴油暴露组的Bax和Bcl-2的表达水平及Bcl-2/Bax指数虽然无显著性差异,但柴油暴露组Bax和Bcl-2表达及Bcl-2/Bax指数均异常。这说明,柴油车尾气亚慢性暴露会导致小鼠肺组织病理损伤,且损伤程度随着暴露时间的增加而增加;导致细胞凋亡率升高,且存在时间效应。进一步探讨机制发现,柴油车尾气亚慢性暴露会导致小鼠肺组织LDH活性显著异常,T-AOC、GSH-Px的活性显著降低,造成细胞凋亡,引起凋亡蛋白Bax和Bcl-2表达水平出现异常;化学成分分析表明,这可能与柴油车尾气中高浓度NO_(2)、CO和多环芳烃(PAHs)等有毒气体及其细颗粒物中高浓度的OC、EC等污染物的作用有关。

麋鹿常见疾病及其防治

野生动物疾病与人类的健康息息相关。麋鹿(Elaphurus davidianus)是我国特有湿地物种,国家一级保护野生动物,世界自然保护联盟(IUCN)物种红色名录将其濒危等级定为野外灭绝(EW)。世界各地现存的麋鹿均为19世纪末保存在英国乌邦寺的18只麋鹿的后代,麋鹿经历了多次遗传瓶颈,遗传多样性较低,其疾病类型具有自身特性;虽然目前麋鹿种群逐渐扩大,但疾病仍是影响麋鹿种群健康和稳定扩大的重要因素。结合日常饲养管理,从细菌、病毒、寄生虫和普通疾病四大类型方面,综述了国内外麋鹿常见的疾病,并给出相应的防治措施,为麋鹿的健康管理和科学保护,以及为生物物种安全和公共卫生安全提供理论依据。

麋鹿猝死症的病理学观察

针对麋鹿猝死症发病急、死亡快,危害大的现状,研究由魏氏梭菌引发的麋鹿猝死症的解剖学和组织病理学特征,为该病的诊断和防治提供依据。研究发现,本病的解剖学特征表现为:心脏、肺脏、肝脏、脾脏、淋巴结等多个脏器出血、淤血,小肠道黏膜出血,切开肠管可见血液性内容物;组织病理学特征表现为病程呈急性,全身多个器官出血和淤血,实质细胞出现不同程度的变性坏死,小肠黏膜坏死、脱落,大量巨噬细胞和中性粒细胞浸润。综上所述,麋鹿发病后多个器官表现出急性出血性坏死性炎症,器官已严重损坏,治疗效果差,预后不良,因此,对于麋鹿猝死症的防治应坚持"以防为主"的原则,可通过改善饲养管理和疾病预防降低死亡率。

初生麋鹿心脏的解剖及组织学观察

利用大体解剖对初生麋鹿心脏的解剖特点进行了观察并测量,并通过H. E.染色系统观察了初生麋鹿心脏的组织学特征。结果发现,初生麋鹿心脏呈倒圆锥形,分为左、右心房和心室共4个腔室,与牛、猪等动物一致;卵圆孔尚未完全闭合,动脉导管几乎封闭;组织学观察发现,初生麋鹿心肌纤维较细小,排列紧密,细胞核密度大,闰盘不清晰,而浦肯野细胞大,染色浅,排列不规则。这些解剖和组织学特点为今后研究麋鹿疾病提供了理论基础。

麋鹿小肠的组织学观察

应用H.E.染色对麋鹿十二指肠、空肠和回肠的组织结构进行了观察。结果显示,麋鹿小肠肠壁由内向外依次为黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层,肌层由内层环形肌和外层纵形肌构成。黏膜层向肠腔内形成环形皱襞,黏膜厚度从十二指肠到回肠逐渐降低。黏膜层由内向外分为黏膜上皮、固有层和黏膜肌层,黏膜上皮和固有层向肠腔内突起形成肠绒毛,上皮下陷至固有层形成肠隐窝。十二指肠和空肠的肠绒毛高而密集,分别比回肠高46.26%(P<0.05)和40.95%(P<0.05),而回肠的隐窝深度比十二指肠低32.89%(P<0.05),比空肠低19.17%(P<0.05)。从十二指肠到回肠绒毛高度/隐窝深度的比值差异不显著(P>0.05)。本试验为今后研究麋鹿消化道疾病的诊断、防治提供了科学依据。

麋鹿尸体灌注固定技术以及应用

珍稀濒危野生动物标本的制作和保存对科研和科普具有重要意义。通过对麋鹿7例尸体进行灌注标本的制作,探讨尸体灌注标本法对珍稀濒危野生动物尸体标本的制作方法和保存应用效果。方法:给麋鹿尸体做颈部切开术,分离出颈静脉,放血后,经颈动脉灌入福尔马林防腐固定液,直到动物机体完全僵硬伸展,外观整体肿胀;对其中6例灌注标本进行解剖,制作了器官浸泡、干制标本、塑化标本。结果表明:6例完成标本制作,成功率达到86%。说明该种灌注方法可以用于珍稀濒危保护野生动物灌注标本的制作和临时保存。麋鹿的灌注标本可应用于兽医学生或者动物学相关专业教学,也可用于制作医学器官浸泡标本、皮毛姿态标本、干制肌肉标本、塑化标本。

麋鹿细管冻精的制备和应用

麋鹿在全麻醉状态下,进行了电刺激采精,采用天鹿III号稀释液配方稀释精液,在超低温下细管冻精,对精液品质标准检测,2007年至2008年,分别利用同情发情和公鹿试情方法对12头麋鹿进行人工授精,结果表明:麋鹿电刺激成功率100%(12/12),采得的精液品质288d和268d,为麋鹿人工授精技术的推广提供了理论基础。