高温暴露对黑线仓鼠能量代谢和组织氧化应激的影响

动物能量代谢的适应性调节影响动物生长、发育、繁殖、衰老等生活史特征。代谢率和组织线粒体呼吸率与自由基水平有关,是影响机体衰老的重要因素。为了探讨高温环境下能量代谢、主要代谢活性器官组织呼吸率、自由基水平和抗氧化能力的内在联系,我们将室温(21℃)和暖温(32.5℃)驯化4周的黑线仓鼠(Cricetu⁃lus barabensis)分别进行急性高温暴露(37℃)48 h,分别测定摄入能、代谢率,以及褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)、肝脏和肌肉的线粒体呼吸率,解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)基因(ucp)表达,蛋白羰基和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glu⁃tathione peroxidase,GSH⁃Px)活性。结果显示,暖温驯化和急性高温暴露使摄入能、消化能、基础代谢率和非颤抖性产热显著降低。暖温驯化后BAT、肝脏和肌肉的细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase,COX)活性分别降低了84.2%、50.0%和56.6%,急性高温暴露后肝脏COX活性降低了23.3%,但BAT和肌肉COX活性未发生显著变化。21℃组黑线仓鼠在急性高温暴露后BAT中ucp1表达下调89.5%、肝脏ucp2下调76.2%、肌肉ucp3下调58.8%,而32.5℃组在急性高温暴露后未发生显著变化。暖温驯化使心脏、肺脏、肾脏和肌肉组织MDA水平显著降低,而未影响肝脏和脑MDA水平;使肾脏蛋白羰基水平显著升高,但对其他组织影响不显著。急性高温暴露对各组织MDA水平的影响不显著,但显著降低了肝脏和心脏蛋白羰基水平。暖温驯化使肝脏和肌肉SOD活性显著降低,但未影响心脏、肺脏、肾脏和脑组织SOD活性。暖温驯化使心脏、肺脏、肾脏GSH⁃Px活性显著降低,使肌肉GSH⁃Px活性显著升高,而对肝脏无显著影响。结果表明:(1)急性高温暴露对能量代谢和线粒体呼吸率的影响与动物生存的环境温度有关,生存的环境温度越低,受高温的影响越大;(2)在暖温驯化和急性高温暴露条件下,机体代谢率与线粒体呼吸率降低,但心脏、肝脏、肺脏、肾脏、肌肉和脑未出现显著的氧化应激和损伤,与“自由基假说”不一致。