雄性小毛足鼠(Phodopus roborovskii)代謝底物的變化與蟄眠的誘導.pdf

1、日蟄眠是動物在面臨不適宜生存環(huán)境如低溫、食物短缺和干旱等所采取的一種有效的能量節(jié)約方式。動物在蟄眠期間活動停止，代謝率一般下降到基礎代謝率的5-30％，體溫下降至略高于環(huán)境溫度的水平。小毛足鼠（Phodopus roborovskii）在我國主要分布在新疆、內蒙古、甘肅、青海等地，在每年的各個時期經常面臨能量短缺現(xiàn)象。前期研究發(fā)現(xiàn)，小毛足鼠在長光照和23℃條件下，禁食可誘導其出現(xiàn)淺蟄眠現(xiàn)象，在蟄眠過程中代謝和體溫均降低，代謝底物的氧化也

2、被抑制。但代謝底物減少與誘導蟄眠的生理機制之間的關系還不清楚。2-脫氧-D-葡萄糖(2-Deoxy-D-glucose，2DG)是葡萄糖類似物，可抑制糖酵解過程，巰基乙酸鹽(mercaptoacetate，MA)可擾亂脂肪酸代謝。本研究分別在23℃和5℃環(huán)境下用不同濃度的代謝抑制劑2DG和MA處理小毛足鼠，以檢驗代謝底物在蟄眠啟動中的作用。通過禁食誘導小毛足鼠蟄眠，比較禁食誘導的蟄眠與抑制劑誘導蟄眠的差異。并通過氣相色譜-質譜聯(lián)用(GC

3、-MS)代謝組學方法分析小毛足鼠晝夜相的代謝底物。獲得的主要結果和結論如下:
　　1.肌肉代謝組學的結果表明，動物在白天休息相的糖酵解中間重要產物（葡萄糖、2-磷酸甘油酸、3-磷酸甘油酸和丙酮酸）和三羧酸循環(huán)中間重要產物（檸檬酸、富馬酸和蘋果酸）的相對豐富度均高于夜間活動相。在肝臟和腦組織中檢測到其他中間重要代謝產物（果糖、琥珀酸等）相對豐富度也是白天高于夜間。
　　2.在23℃、長光照和食物充足的條件下，2DG可誘導小毛足

4、鼠產生低體溫現(xiàn)象。高劑量的2DG可使代謝率降低至靜止代謝率的66.6％，體溫下降到29.5℃，表明進入蟄眠狀態(tài)。期間呼吸商從0.98±0.03降至0.59±0.02，說明小毛足鼠在蟄眠過程中主要代謝底物是脂肪酸。MA處理則不能誘導蟄眠。
　　3.在5℃條件下，注射高劑量的2DG，可使小毛足鼠最低體溫達到29.1℃，最低代謝下降至靜止代謝率的73％，說明低溫條件下2DG也可以誘導小毛足鼠進入蟄眠狀態(tài)。但5℃條件下禁食并不能誘導小毛足

5、鼠進入蟄眠。在5℃和23℃條件下，注射同一劑量，發(fā)現(xiàn)體溫沒有差異，但5℃下動物為維持體溫而增加代謝率至23℃時的2倍，結果暗示在2DG誘導蜇眠發(fā)生的過程中，體溫調定點降低。
　　4.在23℃和長光照條件下，小毛足鼠禁食24h，最低體溫為30.1℃，代謝率是靜止代謝率的75％，表明小毛足鼠進入蟄眠狀態(tài)。將禁食誘導的蟄眠與抑制劑誘導的蟄眠進行比較，發(fā)現(xiàn)抑制劑誘導的蟄眠具有更低的體溫、較高的代謝水平和較短的異溫時間等特點（相似的最低體溫