黑线仓鼠不同季节免疫功能与繁殖相关基因KiSS
摘要 摘要 生活于非热带地区的动物，经常面临着环境条件的季节性变化。因此，其生 理和行为相应地发生着季节性变化。动物的免疫系统在保护动物免受细菌、真 菌、病毒等病原体的攻击发挥重要作用，因而影响着动物的存活和适合度，并能 反映动物的生存能力。黑线仓鼠（Cricetulus barabeniss ）是主要分布于我国北方 地区的农业害鼠，独居，不冬眠，其生活的环境具有明显的季节性变化，因而该 物种的繁殖具有显著的季节性变化。动物进行免疫反应和繁殖都具有能量和资源 代价。我们研究组的前期工作发现黑线仓鼠的免疫功能具有季节性变化，但其变 化的机制还不清楚。由于动物的繁殖消耗大量的能量，免疫功能和繁殖之间可能 存在的权衡，可能是黑线仓鼠免疫功能季节性变化的原因。我们假设：黑线仓鼠 免疫功能与 KiSS-1/GPR54 繁殖相关基因在不同季节存在权衡，我们预测：黑线 仓鼠在其繁殖的高峰期春末、秋初，免疫能力较低，而 KiSS-1 和 GPR54 基因的 表达量却高于冬夏两季，黑线仓鼠表现出冬季免疫力增强。为了确定黑线仓鼠的 免疫功能与繁殖之间的权衡，我们通过测定血清中的免疫球蛋白 G （Immunoglobulin G, IgG ）和免疫球蛋白M （Immunoglobulin M, IgM ）的浓度、 白细胞数目、免疫器官（脾脏和胸腺）、植物血球凝集素（Phytohaemagglutinin, PHA ）反应、血清皮质酮浓度、血清瘦素、性激素（雌二醇和睾酮）、各细胞因 子浓度，反映免疫能力。通过检测下丘脑 KiSS-1、GPR54、GnRH 基因表达量、 雄性生殖器官和雌性生殖器官的 KiSS-1、GPR54、GnRH 基因表达量，反映繁殖 能力。 主要结论与结果如下： 1. 黑线仓鼠的免疫功能随季节变化。细胞介导的免疫反应（PHA 反应）在 6h、12h、48h 影响显著，夏季 PHA 反应最剧烈；天然免疫受季节影响不显著； IgG 抗体浓度在冬季最高， IgM 抗体浓度却在夏季最高；血糖浓度在夏季最高； 皮质酮浓度在春季最高；瘦素浓度不受季节因素的影响；血液学指标中，血红蛋 白含量、淋巴细胞比率、平均血红蛋白量、平均血红蛋白浓度、红细胞平均体 积、平均血小板体积、血小板分布宽度、红细胞数量、红细胞分布宽度、红细胞 压积受季节影响显著。 2. 黑线仓鼠繁殖相关的基因表达量检测发现，下丘脑 KiSS-1 基因的表达量 具有显著的季节性差异，输卵管和子宫KiSS-1 基因的表达量在秋季最高，输卵管 和子宫GnRH 的表达量受季节影响显著。 3. 黑线仓鼠四季淋巴细胞数和白细胞数均呈显著正相关。在春夏两季黑线 仓鼠卵巢鲜重与胸腺鲜重有显著的正相关，在冬季下丘脑 GPR54 基因的表达量 I 摘要 与白细胞数和淋巴细胞数有显著的负相关。天然免疫与下丘脑 GPR54 基因的表 达量呈负相关，在夏秋两季下丘脑 GPR54 基因的表达量与下丘脑 GnRH 的表达 量存在正相关性，秋季下丘脑KiSS-1 基因表达量与GnRH 的表达量有显著的正相 关。不同的免疫反应可能与机体的生理状态有关，黑线仓鼠在不同季节表现出不 同的生理状态，说明免疫系统具有季节性变化。在实验中，黑线仓鼠的瘦素浓度 无显著变化，可能与实验处理的时间较短有关，白细胞总数在冬季最高，支持 “冬季免疫力增强假说”，输卵管和子宫中KiSS-1 基因的表达量在秋季最高，符 合黑线仓鼠在秋初处于繁殖高峰期其繁殖相关基因表达量升高。在冬季下丘脑 GPR54 基因的表达量与白细胞数和淋巴细胞数有显著的负相关，天然免疫与下丘 脑 GPR54 基因的表达量呈负相关，说明动物的免疫功能与动物的繁殖之间可能 存在一定权衡。因此，不同的实验结果说明，不同季节处理下的黑线仓鼠，其免 疫功能和KiSS-1/GPR54 繁殖相关基因在不同季节可能存在权衡。 关键词：黑线仓鼠，季节性，免疫功能，繁殖，KiSS-1/GPR54 系统，权衡 II Abs
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