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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 冷馴化條件下中緬樹鼩血清瘦素水平及其與能量收支和產(chǎn)熱的關(guān)系
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 動(dòng)物的冷適應(yīng)特征是動(dòng)物長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，其核心是能量代謝及其調(diào)節(jié)機(jī)制。本項(xiàng)目研究了東洋界特有小型哺乳動(dòng)物——中緬樹鼩在冷馴化下血清瘦素濃度與能量代謝、產(chǎn)熱能力。研究發(fā)現(xiàn)在冷馴化條件下，中緬樹鼩體重、攝入能、產(chǎn)熱能力增加，并與血清瘦素含量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：在冷馴化條件下，中緬樹鼩通過增加能量攝入、產(chǎn)熱能力增強(qiáng)來維持能量代謝平衡；血清瘦素參與了中緬樹鼩在低溫條件下能量代謝的調(diào)節(jié)。
- 詳細(xì)介紹：
- 瘦素(Leptin)是來自白色脂肪細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)類激素。在ob/ob動(dòng)物模型中調(diào)節(jié)體重和能Leptin對(duì)其能量穩(wěn)態(tài)具有重要的調(diào)節(jié)作用。高水平的血清Leptin濃度可以抑制食物攝取、降低能量消耗，當(dāng)能量?jī)?chǔ)存增加時(shí)，可以通過降低食物攝取和增加能量消耗，能量平衡出現(xiàn)負(fù)向調(diào)節(jié)。在下丘腦，Leptin與Leptin受體(Ob-Rb)結(jié)合，激活JAK-STAT、IRS2-PI3K途徑，同時(shí)，Leptin也抑制下丘腦AMPK活性，降低食物攝取。另外，在典型的古北界小型嚙齒動(dòng)物冷馴化過程中，往往出現(xiàn)血清Leptin濃度上升，但并不出現(xiàn)降低體重的效應(yīng)，即出現(xiàn)瘦素抵抗。因此，關(guān)于瘦素對(duì)體重和能量穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)受到學(xué)者們的廣泛重視。迄今為止，關(guān)于瘦素的研究多在實(shí)驗(yàn)室模型動(dòng)物和人類中進(jìn)行，尤其是對(duì)野生小型哺乳動(dòng)物的研究較少，基本集中在北方高緯度地區(qū)的種類，如金黃倉鼠(Mesocricetus auratus)，普通鼩鼱(Sorex araneus)，美州旱獺(Marmonta morax)，布氏田鼠(Microtus brandti)，黑田鼠(Microtus agrestis)，布蘭特松田鼠 (Lasiopodomys brandtii)，長(zhǎng)爪沙鼠(Meriones unguiculatus)，黑線毛足鼠 (Phodopus sungorus)；南方物種只見于大絨鼠 (Eothenomys miletus)，但是對(duì)有關(guān)起源于東洋界特有小型哺乳動(dòng)物瘦素的研究善未見報(bào)道。國(guó)內(nèi)外對(duì)小型哺乳動(dòng)物適應(yīng)性產(chǎn)熱的研究主要集中在能量代謝、體重、體溫及激素分泌的季節(jié)性調(diào)節(jié)上，但多數(shù)研究對(duì)象是典型北方動(dòng)物，熱帶種類研究較少，我們實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中緬樹鼩為東洋界特有動(dòng)物，為熱帶、亞熱帶動(dòng)物，為闡明熱帶動(dòng)物向北部擴(kuò)散，提供了生理生態(tài)學(xué)依據(jù)，并且指出中緬樹鼩在冷馴化條件下，血清瘦素對(duì)能量穩(wěn)態(tài)的調(diào)控機(jī)制，與北方小型哺乳動(dòng)物不同。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項(xiàng)目以中緬樹鼩為研究對(duì)象，對(duì)其冷馴化下血清瘦素濃度與能量代謝和產(chǎn)熱能力進(jìn)行研究，試圖闡明在冷馴化下，中緬樹鼩血清瘦素與攝入能、體重和產(chǎn)熱能力之間關(guān)系，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在冷馴化條件下，中緬樹鼩體重、攝入能、產(chǎn)熱能力增加，它們與血清瘦素含量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，在冷馴化條件下，中緬樹鼩在冷馴化條件下，通過增加攝入能和產(chǎn)熱能力來維持生命活動(dòng)，瘦素參與中緬樹鼩在低溫下能量代謝的調(diào)節(jié)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 國(guó)內(nèi)外對(duì)小型哺乳動(dòng)物適應(yīng)性產(chǎn)熱的研究主要集中在能量代謝、體重、體溫及激素分泌的季節(jié)性調(diào)節(jié)上，但多數(shù)研究對(duì)象是典型北方動(dòng)物，熱帶種類研究較少，我們實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中緬樹鼩為東洋界特有動(dòng)物，為熱帶、亞熱帶動(dòng)物，為闡明熱帶動(dòng)物向北部擴(kuò)散，提供了生理生態(tài)學(xué)依據(jù)，并且指出中緬樹鼩在冷馴化條件下，血清瘦素對(duì)能量穩(wěn)態(tài)的調(diào)控機(jī)制，與北方小型哺乳動(dòng)物不同。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本項(xiàng)目以東洋界特有的小型哺乳動(dòng)物——中緬樹鼩為研究對(duì)象，中緬樹鼩血清瘦素濃度、能量代謝以及產(chǎn)熱的能力，闡述了低溫對(duì)中緬樹鼩能量穩(wěn)態(tài)的影響，尤其是血清瘦素含量以及其對(duì)產(chǎn)熱特征的影響，首次完成了中緬樹鼩血清瘦素濃度的測(cè)定，為闡明熱帶小型哺乳動(dòng)物對(duì)亞熱帶高原適應(yīng)特征及其機(jī)理，提供了基礎(chǔ)材料，并且從動(dòng)物生理生態(tài)方面為中緬樹鼩的島嶼起源學(xué)說提供了依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為研究低溫脅迫條件下中緬樹鼩的適應(yīng)對(duì)策及瘦素對(duì)體重和能量平衡的調(diào)節(jié)作用，試圖闡明在冷馴化下，中緬樹鼩血清瘦素與攝入能、體重和產(chǎn)熱能力之間關(guān)系，我們測(cè)定了中緬樹鼩體重、血清瘦素含量、攝食量、基礎(chǔ)代謝率、非顫抖性產(chǎn)熱等進(jìn)行了測(cè)定。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在冷馴化條件下，1）中緬樹鼩體重顯著增加；2）血清瘦素含量顯著低于對(duì)照組，并且血清瘦素含量(Y)與體重成負(fù)相關(guān)：Y=144.72-7.85 BM；3）攝食量(FI)、基礎(chǔ)代謝率(BMR)、非顫抖性產(chǎn)熱(NST)顯著高于對(duì)照組，并且與血清瘦素含量(Y)成負(fù)相關(guān)，相關(guān)關(guān)系分別為：Y=3.943-0.489 BMR、Y=3.931-0.276 NST、Y=21.257-1.39 FI；4)UCP1 含量上升56%。上訴結(jié)果表明：在冷馴化條件下，中緬樹鼩在冷馴化條件下，通過增加攝入能和產(chǎn)熱能力來維持生命活動(dòng)，瘦素參與中緬樹鼩在低溫下能量代謝的調(diào)節(jié)。
獲獎(jiǎng)情況
- “青春彩云南?動(dòng)感地帶杯”第六屆省級(jí)高校青年學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)；獸類學(xué)報(bào)接受；我校第十七屆課外科技節(jié)二等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- “青春彩云南?動(dòng)感地帶杯”第六屆省級(jí)高校青年學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)學(xué)校同意推薦。
參考文獻(xiàn)
- Coleman DL and Hummel KP. Studies with the Mutation, Diabetes, in the Mouse. Diabetologia. 1967. 3: 238-248. Concannon, P., Levac, K., Rawson, R., et a. Seasonal changes in serum leptin, food intake, and body weight in photoentrained woodchucks [J]. American Journal of Physiology. 2001. 281: R951-R959. Castracane, V.D., Michael, C. H. Leptin. Sprriinger. 2007. Karasov, W.H., McWilliams SR (2005) Digestive contraints in mammalian and avian ecology. In: Starck J, wang T (ed) Physiological and ecological adaptations to feeding in vertebrates [M]. New Hampshire.: Science Publishers. pp 87-112. Li QF, Sun RY, Huang CX, Wang ZK, Liu XT, Hou JJ, Liu JS, Cai LQ, Li N, Zhang SZ & Wang Y. Cold adaptive thermogenesis in small mammals from different geographical zones of China[J]. Comparative Biochemistry and Physiology A. 2001. 129: 949-961.
同類課題研究水平概述
- 瘦素(Leptin)是來自白色脂肪細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)類激素。在ob/ob動(dòng)物模型中調(diào)節(jié)體重和能Leptin對(duì)其能量穩(wěn)態(tài)具有重要的調(diào)節(jié)作用。高水平的血清Leptin濃度可以抑制食物攝取、降低能量消耗，當(dāng)能量?jī)?chǔ)存增加時(shí)，可以通過降低食物攝取和增加能量消耗，能量平衡出現(xiàn)負(fù)向調(diào)節(jié)。在下丘腦，Leptin與Leptin受體(Ob-Rb)結(jié)合，激活JAK-STAT、IRS2-PI3K途徑，同時(shí)，Leptin也抑制下丘腦AMPK活性，降低食物攝取。另外，在典型的古北界小型嚙齒動(dòng)物冷馴化過程中，往往出現(xiàn)血清Leptin濃度上升，但并不出現(xiàn)降低體重的效應(yīng)，即出現(xiàn)瘦素抵抗。因此，關(guān)于瘦素對(duì)體重和能量穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)受到學(xué)者們的廣泛重視。迄今為止，關(guān)于瘦素的研究多在實(shí)驗(yàn)室模型動(dòng)物和人類中進(jìn)行，尤其是對(duì)野生小型哺乳動(dòng)物的研究較少，基本集中在北方高緯度地區(qū)的種類，如金黃倉鼠(Mesocricetus auratus)，普通鼩鼱(Sorex araneus)，美州旱獺(Marmonta morax)，布氏田鼠(Microtus brandti)，黑田鼠(Microtus agrestis)，布蘭特松田鼠 (Lasiopodomys brandtii)，長(zhǎng)爪沙鼠(Meriones unguiculatus)，黑線毛足鼠 (Phodopus sungorus)；南方物種只見于大絨鼠 (Eothenomys miletus)，但是對(duì)有關(guān)起源于東洋界特有小型哺乳動(dòng)物瘦素的研究善未見報(bào)道。
