中国中缅树鼩生理生态学研究30年

自20世纪90年代,开始了中国中缅树鼩(Tupaia belangeri)的生理生态学研究。回顾30年来中国中缅树鼩生理生态学的研究与发展:起源和分类、能量代谢和产热特征、脂肪组织、形态学、组学、化学通讯和行为学等。在科学发展的新时期,除进一步加强有关中缅树鼩对极端环境的生理适应研究外,还需要借助多组学、遥感与红外技术等,加强对动物生理适应的分子水平的机理性探究。结合全球温室效应的环境背景,从地理分布北线、食性、肠道微生物多样性以及实验动物建模等方面对中缅树鼩未来的研究方向进行了展望。

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基、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．

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 ,中缅树体温明显降低 ,静止代谢率和非颤抖性产热显著增加 ,并随注射时间的延长增加的越多。注射褪黑激素不影响肝脏和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T4 5′ 脱碘酶活性显著增强 ;血清T3 浓度显著上升 ,T4 浓度显著降低。结果表明 。

中缅树鼩肝在冷适应条件下的产热特征

中缅树鼩(Tupaia belangeri)为东洋界特有小型哺乳动物。本研究测定了中缅树鼩冷驯化实验组(7d、14d、21d、28d)与对照组(0d)中肝线粒体蛋白含量、呼吸状态Ⅲ和状态Ⅳ的变化,探讨中缅树鼩对不同冷环境的适应情况以及肝产热的机理。结果表明,在冷驯化条件下,中缅树鼩产热显著增加,与对照组相比,实验组肝总蛋白含量、肝线粒体蛋白含量、呼吸状态Ⅲ和状态Ⅳ有着显著的提高,在28d后分别增加了39.9%、39.3%、84.9%、181.1%,因此,肝在中缅树鼩冷适应产热过程中具有重要的作用。同时,从生理生态方面为树鼩的岛屿起源学说提供依据。

冷暴露对中缅树鼩适应性产热特征的影响

在冷暴露(5±1℃)1d,7d,14d和21d对中缅树鼩的肝脏、心脏、膈肌、腓肠肌和褐色脂肪组织(BAT)的总蛋白和线粒体蛋白含量、线粒体的状态Ⅳ呼吸能力、细胞色素C氧化酶活力及血清中甲状腺激素的水平等指标进行了测定。结果表明:冷暴露过程中肝脏线粒体蛋白含量对低温的反应比总蛋白的反应剧烈,心脏和BAT组织的线粒体蛋白含量也随着冷驯化时间的延长而显著增加,但腓肠肌的反应较为温和;各组织线粒体的状态Ⅳ呼吸能力均显著增强,除腓肠肌外其它各组织细胞色素C氧化酶活性也随冷暴露时间的延长而急剧增加。说明在低温条件下,肝脏、腓肠肌、心脏和BAT等组织都参与了体温调节的过程,在自然生境中,低温是重要的刺激产热的调节因子。