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哺乳动物在哺乳期的高摄食行为与瘦素有关 精选

已有 5866 次阅读 2011-5-10 22:14 |个人分类:科普随笔|系统分类:论文交流| 哺乳, 布氏田鼠, 瘦素, 生态生理

哺乳动物在哺乳期的高摄食行为与瘦素有关

 

    哺乳动物最大的特点之一自然是哺乳了。可哺乳是哺乳动物非常耗能的一个过程,哺乳期也是消耗能量很多的一个时期。这样一般的雌性小型哺乳动物(如鼠类)在哺乳期经常是增加能量摄入,吃得多。还有一个特点是在哺乳高峰期母体会消耗体内储存的脂肪,这个时候母体的体内脂肪含量是最低的。母体在这个时期将身体脂肪含量降到很低的水平有什么生理意义呢?这方面的生理功能现在还不是很清楚。有一种说法是母体在哺乳期动用身体的脂肪存积主要是由于母体的能量消耗过多,能量摄入不足以补偿哺乳活动所消耗的能量。但是通过计算就可以发现,动物从消耗的脂肪中所获取的能量在整个能量平衡中占的份额是微不足道的。那么,母体在哺乳期身体脂肪含量降低的生理功能是什么呢?一个科学假说认为:哺乳动物身体脂肪含量降低会导致一些脂肪激素的降低(如瘦素),而低瘦素水平在哺乳期具有刺激过量摄食的作用。

 

    我们以内蒙古典型草原区的一种季节性繁殖的啮齿动物布氏田鼠为研究对象,利用微渗透泵技术在野生啮齿动物布氏田鼠哺乳期的最后7天,通过施加外源瘦素以确定瘦素在哺乳高峰期的生理功能。布氏田鼠是草食性动物,储存食物越冬,不具有冬眠的习性,穴居,聚群生活。我们研究组对布氏田鼠的生理生态学特征和适应环境的生理机理已有多年的研究,有很好的研究积累,包括哺乳期能量消耗的测定等等。

 

研究结果发现,施加外源瘦素可以明显降低哺乳布氏田鼠的体重和摄食量,瘦素的这种生理效应与施加的瘦素剂量相关。由于母体体内脂肪含量降低导致的体内循环的瘦素水平也降低(瘦素主要是由白色脂肪细胞分泌的),通过将哺乳的田鼠与非繁殖的田鼠个体进行比较可知,哺乳田鼠16%的能量过度摄入是由于瘦素水平所导致的。哺乳期瘦素水平降低,可以通过(部分)刺激控制中枢下丘脑的增食类的神经肽(如NPYAgRP)和厌食类的神经肽(如POMC)的变化,从而调节哺乳期田鼠母体的高摄食行为。瘦素的这种生理效应还可以通过施加外源瘦素而发生逆转。

 

在本研究中我们采用双标记水(H3, O18)的方法,对哺乳田鼠在自由活动状态下的能量消耗进行了测定,并计算了母体的泌乳量(通过将母体的摄入能量与消耗的能量进行比较,就可以获得泌乳量)。我们的结果发现,外源瘦素处理并没有影响哺乳布氏田鼠的每日能量消耗、母体的泌乳量或幼崽的生长速率,但却导致非颤抖性产热组织(褐色脂肪组织, BAT)中线粒体内膜上解偶联蛋白UCP1表达的增加 (一般在哺乳期,动物BATUCP1的含量是降低的)。非颤抖下产热(nongshivering thermogenesis, NST)就是动物没有通过肌肉收缩而产生热量的一种方式,这主要是在褐色脂肪组织(BAT)内产生(BAT与白色脂肪组织结构和功能都不同),BAT内产生热量的分子基础是解偶联蛋白1 (uncoupling protein 1, UCP1)。这个发现表明在哺乳高峰期动物身体脂肪含量降低和瘦素水平降低可能还具有其他的生理功能,如引起BAT产热的变化等。这些结果发表在《美国生理学杂志》(American Journal of Physiology)上。

 

本项工作是我们研究组崔建国博士的博士论文的部分内容。本研究是我们研究组与英国阿伯丁大学合作完成的,JR Speakman 实验室提供了微渗透泵和测定动物能量消耗用的双标记水(DLW),并协助完成血样的测试和分析工作。本研究受到国家基金委和科技部的基金资助,受到基金委国际合作项目的资助。

 

Cui JG, Tang GB, Wang DH, Speakman JR. 2011 Effects of leptin infusion during peak lactation on food intake, body composition, litter growth, and maternal neuroendocrine status in female Brandt’s voles (Lasiopodomys brandtii). Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 300: R447–R459. First published December 1, 2010; doi:10.1152/ajpregu.00121.2010.

 

论文的PDF文本:

 

CuiJG-AJP2011.pdf



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