四川动物  2016, Vol. 35 Issue (5): 748-752

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靳伟, 贾义平, 左之才, 王正义, 袁贵强, 万涛梅, 何婷婷, 王天珍
JIN Wei, JIA Yiping, ZUO Zhicai, WANG Zhengyi, YUAN Guiqiang, WAN Taomei, HE Tingting, WANG Tianzhen
基于性别与季节差异的赤腹松鼠糖脂代谢指标测定
Characterization of Metabolic Indices of Glucose and Lipid in Callosciurus erythraeus Based on Gender and Season
四川动物, 2016, 35(5): 748-752
Sichuan Journal of Zoology, 2016, 35(5): 748-752
10.11984/j.issn.1000-7083.20160148

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收稿日期: 2016-06-01
接受日期: 2016-08-18
基于性别与季节差异的赤腹松鼠糖脂代谢指标测定
靳伟1#, 贾义平2#, 左之才2*, 王正义2, 袁贵强2, 万涛梅2, 何婷婷2, 王天珍2     
1. 四川省林业科学研究院, 成都 610081
2. 四川农业大学动物医学院, 环境公害与动物疾病四川省高校重点实验室, 四川雅安 625014
摘要: 以2015年1-12月捕自四川省荥经县的171只成体赤腹松鼠Callosciurus erythraeus为研究对象,首次测定了其糖脂代谢8项指标值,并分析了性别、季节及妊娠对指标的影响。结果显示:(1)赤腹松鼠糖脂代谢指标的性别差异无统计学意义。(2)高密度脂蛋白、载脂蛋白B浓度的季节差异无统计学意义,总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、葡萄糖浓度为夏、秋季高于春、冬季,载脂蛋白AI浓度为夏、秋季低于春、冬季。(3)妊娠鼠甘油三酯、极低密度脂蛋白浓度高于未妊娠鼠。结果表明,雌、雄赤腹松鼠糖脂代谢指标具有同一性,且大多数指标具有季节差异,这可能与雌、雄鼠的繁殖状态及生活环境的多样性变化有关。
关键词赤腹松鼠     糖脂代谢     性别     季节    
Characterization of Metabolic Indices of Glucose and Lipid in Callosciurus erythraeus Based on Gender and Season
JIN Wei1#, JIA Yiping2#, ZUO Zhicai2*, WANG Zhengyi2, YUAN Guiqiang2, WAN Taomei2, HE Tingting2, WANG Tianzhen2     
1. Sichuan Academy of Forestry, Chengdu 610081, China;
2. Key Laboratory of Environmental Hazard and Animal Disease of Sichuan Province, College of Veterinary Medicine, Sichuan Agricultural University, Ya'an, Sichuan Province 625014, China
Abstract: To get better insight of the biochemical features of red-bellied squirrel (Callosciurus erythraeus), 81 males and 90 females were captured in January to December 2015 from Yingjing county, Sichuan province. And 8 metabolic indices of glucose and lipid were measured. The differences of these indices were analyzed according to gender and season. Besides, the impacts of pregnancy in those indices were also analyzed. The results were showed as following: (1) No significant differences were found in the metabolic indices of glucose and lipid between the male and female red-bellied squirrel. (2) No significant seasonal variations were found in high-density lipoprotein and apolipoprotein B in red-bellied squirrel. The serum concentrations of total cholesterol, triglyceride, low-density lipoprotein, very low density lipoprotein and glucose were significantly higher in summer and autumn compared to these in spring and winter. However, the level of apolipoprotein AI in summer and autumn was obviously lower than that in spring and winter. (3) The levels of triglyceride and very low density lipoprotein were higher in pregnant squirrels than these in non-pregnant. These results indicated that the metabolic indices of glucose and lipid of male red-bellied squirrels were consistent with that of female. Almost all of the 8 studied parameters were impacted by seasens, and this may be related to the reproductive status of male and female squirrels and the diversities of environments.
Key words: Callosciurus erythraeus     metabolic of glucose and lipid     gender     season    

赤腹松鼠Callosciurus erythraeus隶属于啮齿目Rodentia松鼠科Sciuridae丽松鼠属Callosciurus,原产于亚洲东南部,适应力极强,一般栖息于热带和亚热带森林中,以混交林、针叶林较为常见,以植物的果实、种子和嫩叶为主食,可不同程度损害人工林(王酋之,胡锦矗, 1984, 1999)。目前对赤腹松鼠的研究集中在生态分布(Borgnia et al., 2013)、食性(孙玉波等,2012)、繁殖特性(Tamura & Terauchi,1994Kusahara et al., 2006原宝东,2011)、巢穴选择(温知新等,2010)及危害(蔡红霞等,2001)等方面。

近年来,关于野生小型哺乳动物血液生理生化指标的研究日渐增多,主要有东北松鼠Sciurus vulgaris(赵桂英等,2014)、喜马拉雅旱獭Marmota himalayana(陶元清等,2010刘海青等,2015)、棕田鼠Lasiopodomys mandarinus(何建平等,2001)、欧洲野兔Lepus europaeus(Massányi et al., 2009)等。靳伟等(2015)首次对赤腹松鼠的血液生理参数进行了测定,但对赤腹松鼠血液生化指标方面的研究还未见详细报道。为进一步了解该物种的生物学特征,本研究着重对赤腹松鼠的糖脂代谢8项指标进行为期1年的测定,分析了性别、季节和妊娠等因素对指标的影响,以期为深入认识赤腹松鼠适应生境的生理学特点、不同种类间松鼠比较生理学,赤腹松鼠的生物学特性、繁殖特性、疾病防治等研究提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 血液样本的采集

2015年1—12月于四川省荥经县(102.85°E,29.80°N)捕获野生性成熟赤腹松鼠171只,其中雄性81只,雌性90只。春季(2—4月)捕获48只(18 ♂ /30♀,其中3、4月的24只雌性赤腹松鼠中有12只妊娠),夏季(5—7月)捕获54只(27 ♂ /27♀),秋季(8—10月)捕获36只(18 ♂ /18♀),冬季(1月,11—12月)捕获33只(18 ♂ /15♀)。将捕获的赤腹松鼠带回实验室禁食12 h后,放入有盖、可密闭的玻璃箱内,倒入适量的乙醚实施吸入麻醉,待其进入麻醉状态后,徒手抓获保定,心脏采血,3 500 r·min-1离心15 min,收集血清80~100 μL。

1.2 样本检测

检测常用糖脂代谢指标8项:甘油三酯(TG)、总胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)、载脂蛋白AI(ApoAI)、载脂蛋白B(ApoB)、葡萄糖(GLU)。

1.3 检测方法

CHO,氧化酶法,胆固醇液体试剂盒;TG,甘油磷酸氧化酶法,甘油三酯液体试剂盒;HDL,直接法,高密度脂蛋白胆固醇试剂盒;LDL,直接法,低密度脂蛋白胆固醇试剂盒;VLDL,直接法,极低密度脂蛋白胆固醇试剂盒;ApoAI,免疫透射比浊法,血清载脂蛋白AI测定试剂盒;ApoB,免疫透射比浊法,血清载脂蛋白B测定试剂盒;GLU,氧化酶法,葡萄糖氧化酶法液体试剂盒。以上试剂盒均购自上海科华生物工程股份有限公司,采用卓越450全自动生化分析仪(上海科华实验系统有限公司)测定。

1.4 数据处理

采用Excel和SPSS 22.0对数据进行统计分析。采用双因素方差分析(Two-Way ANOVA)比较赤腹松鼠糖脂代谢指标的性别和季节差异;若上述指标有性别差异,则采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)比较雌、雄赤腹松鼠的季节差异;采用独立样本t检验分析妊娠与未妊娠赤腹松鼠上述指标间的差异;使用最小显著差数法(LSD)分析各相关变量。数据用平均值±标准差(Mean±SD)表示,显著水平α=0.05(双尾检验)。

2 结果 2.1 赤腹松鼠糖脂代谢指标的性别及季节差异

双因素方差分析结果表明,赤腹松鼠血清糖脂代谢指标的性别差异均无统计学意义(P>0.05)。高密度脂蛋白[F(3, 163)=0.433,P>0.05]和载脂蛋白B[F(3, 163)=1.157,P>0.05]浓度的季节差异无统计学意义(图 1:C,G),其均值分别为4.25 mmol·L-1、 0.04 mmol·L-1(表 1)。总胆固醇[F(3, 163)=4.252,P>0.05]、甘油三酯[F(3, 163)=4.857,P>0.05]、低密度脂蛋白[F(3, 163)=2.957, P<0.05]、极低密度脂蛋白[F(3, 163)=4.893,P>0.05]、葡萄糖[F(3, 163)=4.064,P>0.05]浓度为夏、秋季显著高于春、冬季(图 1:A,B,D,E,H),其变化范围分别为2.56~9.34 mmol·L-1、0.35~1.26 mmol·L-1、0.61~2.08 mmol·L-1、0.05~0.31 mmol·L-1、2.67~10.26 mmol·L-1(表 1);载脂蛋白AI[F(3, 163)=31.355,P>0.05]浓度为春、冬季高于夏、秋季(图 1:F),其变化范围为0.12~0.56 mmol·L-1(表 1)。

表 1 赤腹松鼠糖脂代谢指标测定结果(平均值±标准差) Table 1 Results of metabolic indices of glucose and lipid in Callosciurus erythraeus (Mean±SD)
指标Index 平均值
Annual average
范围Range
总胆固醇CHO/(mmol·L-1) 5.88±1.60 2.56~9.34
甘油三酯TG/(mmol·L-1) 0.74±0.13 0.35~1.26
高密度脂蛋白HDL/(mmol·L-1) 4.25±0.91 1.98~7.25
低密度脂蛋白LDL/(mmol·L-1) 1.35±0.24 0.61~2.08
极低密度脂蛋白VLDL/(mmol·L-1) 0.15±0.04 0.05~0.31
载脂蛋白AI ApoAI/(mmol·L-1) 0.33±0.06 0.12~0.56
载脂蛋白B ApoB/(mmol·L-1) 0.04±0.01 0.01~0.08
葡萄糖GLU/(mmol·L-1) 6.29±1.83 2.67~10.26

图 1 雌、雄赤腹松鼠糖脂代谢指标的季节差异 Fig. 1 Seasonal variations of metabolic indices of glucose and lipid in Callosciurus erythraeus 柱上不同字母代表季节差异具有统计学意义(P<0.05);下图同。 Different letters above the bars indicate there is a significant difference among seasons (P < 0.05); the same below.
2.2 妊娠对赤腹松鼠糖脂代谢指标的影响

春季妊娠鼠部分糖脂代谢指标与未妊娠鼠的差异有统计学意义(图 2)。妊娠鼠甘油三酯[t(1, 22)=2.633, P < 0.05]、极低密度脂蛋白[t(1, 22)=2.198, P < 0.05]浓度显著高于未妊娠鼠,而总胆固醇[t(1, 22)=1.331, P>0.05]、高密度脂蛋白[t(1, 22)=0.163, P>0.05]、低密度脂蛋白[t(1, 22)=1.95, P>0.05]、载脂蛋白AI[t(1, 22)=0.900, P>0.05] 、载脂蛋白B[t(1, 22)=1.070, P>0.05]、葡萄糖[t(1, 22)=0.620, P>0.05]浓度与未妊娠鼠的差异无统计学意义。

图 2 妊娠对赤腹松鼠糖脂代谢指标的影响 Fig. 2 Effects of pregnancy on metabolic indices of glucose and lipid in Callosciurus erythraeus
3 讨论

赤腹松鼠的部分糖脂代谢指标与其他松鼠科动物有差异。其中,喜马拉雅旱獭和东北松鼠的甘油三酯浓度分别是赤腹松鼠的3.18倍和0.56倍,葡萄糖浓度分别是赤腹松鼠的1.58倍和1.88倍,喜马拉雅旱獭高密度脂蛋白浓度是赤腹松鼠的1.40倍(赵桂英等,2014;刘海清等,2015);荥经赤腹松鼠的葡萄糖、总胆固醇及甘油三酯浓度与日本赤腹松鼠相比较,无明显不同(Murata et al., 2003)。

由此推断,这些指标的差异首先与种类及各自生活史特征有关,其次可能与所处的地理环境,比如温度、食物种类有关。

3.1 赤腹松鼠糖脂代谢指标的性别差异

结果显示,雌、雄赤腹松鼠糖脂代谢指标差异无统计学意义。在其他鼠类中,如喜马拉雅旱獭(刘海青等,2015)、大鼠Rattus norvegicus(王冬平等,2009)等差异无统计学意义;另外东北松鼠(赵桂英等,2014)、金黄地鼠Mesocricetus auratus(王洪等,2008)等的部分指标差异有统计学意义。血液是构成动物机体内环境的重要组成部分,其组成成分或性质不仅反映了动物的健康状况,更是其生物学功能的重要指征,其变化与遗传和环境的改变密切相关。由于雌、雄个体生活史特征不同,在应对环境变化过程中,血液生化指标具有性别差异。赤腹松鼠糖脂代谢指标无性别差异,在一定程度上说明其主要受遗传基因控制,且环境对雌、雄鼠糖脂代谢的影响具有同一性。

3.2 赤腹松鼠糖脂代谢指标的季节差异

结果显示,测定的8项指标中除高密度脂蛋白、载脂蛋白B外,其余指标均具有季节差异,繁殖期与非繁殖期的能量代谢与脂质储存变化尤为明显,其变化可能和赤腹松鼠的生活史特征及外界环境改变相关。

葡萄糖是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物,与小型哺乳动物的营养及营养失衡紧密相关(Marchal et al., 2012)。在其他动物中,黑熊Ursus americanus血糖在夏季升高(Matula & Rothenbacher,1980),欧洲野兔血糖在夏季最高、秋季最低(Massányi et al., 2009)。赤腹松鼠血糖为夏、秋季高于冬、春季。在冬季,外界环境食物质量差、温度低;在春季,处于繁殖期,能量需求增加,进而血糖降低。而在夏、秋季,雌、雄赤腹松鼠处于体况恢复期且可利用食物较为丰富,血糖升高。由此可知,赤腹松鼠血糖的高低与食物质量、摄食及能量代谢的调节密切相关。

载脂蛋白AI是高密度脂蛋白的主要成分,而高密度脂蛋白能将动脉壁中的胆固醇直接或间接地转运给肝脏组织,经相应的受体途径进行分解代谢,氧化生成胆汁酸(Eckardstein et al., 2001);胆汁酸在动物机体内乳化脂肪,扩大与脂肪酶的接触面积,在肠道内转运脂肪,提高对脂肪的水解代谢,促进脂肪吸收(刘敬盛等,2010)。载脂蛋白B是低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白的主要成分,低密度、极低密度脂蛋白则与甘油三酯及胆固醇的转运有关(张森,李辉,2006)。冬、春季赤腹松鼠能量摄入减少而消耗增加,其甘油三酯、总胆固醇储存减少,低密度、极低密度脂蛋白水平下降。而载脂蛋白AI和高密度脂蛋白水平的升高则促进胆固醇的分解代谢,有利于脂质的氧化分解供能,提高能量利用率;另外还可减少自体脂肪的分解代谢。夏、秋季随着食物质量的好转以及繁殖高峰期的逐渐度过,其甘油三酯、总胆固醇储存增加,低密度、极低密度脂蛋白水平升高,而载脂蛋白AI和高密度脂蛋白水平下降。综上,上述指标的季节变化节律可能是生理输出的结果,尤其是性激素的波动性变化,其变化可能导致机体代谢发生明显改变。

3.3 妊娠对赤腹松鼠糖脂代谢指标的影响

妊娠期间,为了满足胎儿生长发育的需要,母体各器官、系统均会发生一系列适应性变化,其中最主要的是生殖器官的局部变化和母体各器官相应的功能及代谢改变(张惠中,2009)。结果发现,春季妊娠鼠甘油三酯及极低密度脂蛋白浓度高于未妊娠鼠。妊娠期间肝脏合成代谢功能加强,脂质储存增加,不仅仅是供给胎儿发育、子宫及乳腺等增大所用,而且也为分娩消耗及产后乳汁分泌做准备。

综上,本文通过对赤腹松鼠糖脂代谢指标的研究,分析了性别、季节以及妊娠等因素对其可能造成的影响,对于深入认识赤腹松鼠适应生境的生理学特点具有重要意义,可为赤腹松鼠的生物学特性、繁殖特性、疾病防治等研究提供科学依据。

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