瘦素和下丘脑神经肽在布氏田鼠低温适应过程中的作用

【作者】 汤刚彬； 王德华；

【机构】 中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室；

【摘要】 冷暴露时,布氏田鼠（Lasiopodomysbrandtii）的非颤抖性产热能力急剧增加,从而导致补偿性的高摄食和脂肪动员,这些生理过程伴随着血清瘦素水平的显著降低。瘦素在冷适应中的作用尚不清楚。我们的假设是:低水平瘦素通过调控下丘脑神经肽来促进冷暴露布氏田鼠的摄食和褐色脂肪组织产热。28只年龄相近的雄性布氏田鼠,随机分为常温瘦素处理组（WL）、常温生理盐水处理组（WP）、低温瘦素处理组（CL）和低温生理盐水处理组（CP）。动物置于23±1℃或5±1℃环境中,光周期均为16L:8D,可以自由饮水和取食。驯化三周后,我们对四组动物进行微型渗透泵皮下埋植手术,使动物接受相应的外源瘦素(0.4μg g^-1day^-1)或生理盐水处理,为期7天。结果发现:1)与WP和CP组相比,外源瘦素处理显著降低了布氏田鼠的体重,WL组和CL组体重分别降低10.36%和10.25%。2)外源瘦素处理后,布氏田鼠的食物摄入明显降低。与WP和CP组相比,WL组和CL组食物摄入分别降低35%和20%。3)外源瘦素处理使布氏田鼠体脂显著降低,与WP和CP组相比,WL组和CL组体脂分别降低32%和30%。4)低温显著提高了下丘脑中AgRP（agouti-relatedprotein）、POMC（proopiomelanocortin）和CART（cocaine-and amphetamine-regulatedpeptide）mRNA的水平,外源瘦素处理则显著降低了CL组动物的AgRP mRNA水平,而对POMC的表达无显著影响。下丘脑瘦素长型受体（Ob-Rb）、SOCS3（suppressor-of-cytokine-signaling 3）和NPY mRNA的表达既不受温度也不受瘦素处理的影响。5)低温和瘦素处理对UCP1的表达也没有显著影响。这些结果表明,低温条件下,瘦素部分参与了布氏田鼠高摄食和BAT产热的调节过程,AgRP参与了瘦素对摄食的调节过程。本实验结果第一次从神经内分泌角度对布氏田鼠冷适应条件下能量代谢和产热调节的机理进行了阐述,促进和拓展了我们以前对于该物种的研究和认识。更多还原