云南師范大學(xué)朱萬(wàn)龍、王政昆教授團(tuán)隊(duì)自2019年從易科泰購(gòu)買了便攜式多功能動(dòng)物能量代謝測(cè)量、Thermo-RGB紅外熱成像與可見(jiàn)光成像動(dòng)物行為觀測(cè)技術(shù)裝置以來(lái),已經(jīng)連續(xù)發(fā)表超8篇SCI論文。
便攜式多功能動(dòng)物能量代謝及Thermo-RGB紅外熱成像與可見(jiàn)光成像技術(shù)監(jiān)測(cè)裝置
文中實(shí)驗(yàn)以樹(shù)鼩或大絨鼠為研究對(duì)象,通過(guò)能量代謝監(jiān)測(cè)設(shè)備精準(zhǔn)測(cè)量動(dòng)物的靜息代謝率等指標(biāo),深入探索腸道菌群、熱量攝入與體重調(diào)節(jié)控制、體溫調(diào)節(jié)與產(chǎn)熱、動(dòng)物響應(yīng)氣候變化的表型可塑性機(jī)制等動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)熱門研究主題。
案例1 梯度冷馴化對(duì)樹(shù)鼩體重調(diào)節(jié)的影響
2023年Journal of Thermal Biology雜志發(fā)表了“Analysis of differential metabolites and metabolic pathways in adipose tissue of tree shrews (Tupaia belangeri) under gradient cooling acclimation”一文,通過(guò)收集處理組和對(duì)照組樹(shù)鼩白色脂肪組織(WAT)、褐色脂肪組織(BAT)以及測(cè)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體重、攝食量、能量代謝產(chǎn)熱、WAT和BAT的代謝產(chǎn)物和相關(guān)代謝通路等指標(biāo)來(lái)研究梯度冷馴化對(duì)樹(shù)鼩體重調(diào)節(jié)的影響。
Fig1. 梯度冷馴化溫度流程; Table1 梯度冷馴化下樹(shù)鼩的靜息代謝率(RMR)、非顫抖性產(chǎn)熱(NST)等
測(cè)試結(jié)果表明,梯度冷馴化組樹(shù)鼩的體重顯著高于對(duì)照組,以及食物攝入量也顯著增加。RMR和NST分別顯著高于對(duì)照組。與此同時(shí),WAT和BAT重量也分別有所增加。
總的研究認(rèn)為,WAT和BAT中的核苷酸、脂質(zhì)和氨基酸代謝起著至關(guān)重要的作用,并參與調(diào)節(jié)樹(shù)鼩適應(yīng)低溫的能量代謝。長(zhǎng)期的寒冷適應(yīng)也導(dǎo)致新的生理穩(wěn)態(tài)的形成,并逐漸實(shí)現(xiàn)樹(shù)鼩新陳代謝的新平衡。這種新的能量穩(wěn)態(tài)使它們有可能繼續(xù)向北擴(kuò)散。
案例2 不同溫度地區(qū)樹(shù)鼩能量代謝適應(yīng)策略
2022年Frontiers In Physiology雜志發(fā)表了“Differences of energy adaptation strategies in Tupaia belangeri between Pianma and Tengchong region by metabolomics of liver: Role of warmer temperature“一文,通過(guò)對(duì)片馬(PM,年平均氣溫15.01°C)和騰沖(TC,年平均氣溫20.32°C)兩個(gè)不同地方樹(shù)鼩的代謝組學(xué)研究以分析肝臟代謝物差異,以及測(cè)量了樹(shù)鼩靜息代謝率、體溫、解偶聯(lián)蛋白1含量(UCP1)和其他能量指標(biāo)的變化。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
溫度升高對(duì) RMR、核心溫度和體表溫度的影響
結(jié)果表明TC地區(qū)樹(shù)鼩的RMR顯著下降,下降率為40.4%(t=18.75,p<0.01,上圖A)。TC 地區(qū)樹(shù)鼩核心溫度顯著高于PM(t=26.45,p<0.01,上圖B),增長(zhǎng)率為5.7%。TC地區(qū)樹(shù)鼩體表溫度也有所升高,作者還發(fā)現(xiàn)樹(shù)鼩的主要散熱部位集中在頭部,而尾巴的相對(duì)溫度非常低(上圖C)。
綜上研究,作者發(fā)現(xiàn)樹(shù)鼩通過(guò)降低能耗來(lái)適應(yīng)溫暖的溫度環(huán)境,包括降低RMR和不同的代謝物水平,并提高體溫從而維持其生存。
其它部分發(fā)表文獻(xiàn)目錄如下:
【多功能能量代謝測(cè)量技術(shù)全面解決方案】
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