野生布氏田鼠繁殖期能量代谢和产热调节的神经内分泌机制

小型哺乳动物在繁殖期发生复杂的能量代谢和产热变化，对繁殖期能量平衡和产热调节机制的理解，有助于揭示动物对变化的环境和生理状况的生存适应策略及进化意义。瘦素(leptin)是近几年备受关注的与体重调节有关的因子之一。为了解瘦素在繁殖期对能量代谢和产热调节的生理功能以及繁殖期激素催乳素对瘦素功能的调节，本项目在我们以前工作的基础上，以内蒙古草原的布氏田鼠野外种群为研究对象，运用神经生物学、分子生物学和生理生态学实验方法，通过测定繁殖期能量摄入、产热能力、血清瘦素和催乳素浓度、以及下丘脑增食类和厌食类神经肽的表达等，阐明野生布氏田鼠繁殖期能量代谢和产热调节的神经内分泌机制。本研究结果可以加深对野生小哺乳动物对高能量需求（繁殖过程）的适应机制的理解，同时对肥胖病医学等具有潜在的价值。此外，本工作将生理生态学研究深入到神经生理层次，从而推动我国生理生态学的发展。

已按原计划完成规定的内容，并补充研究母体同时面对低温和繁殖的代谢策略以及参与摄食和贮食行为调节的神经核团。取得的主要成果如下：（1）系统研究了布氏田鼠室内和野外种群繁殖策略及生理机制，发现布氏田鼠在野外冬季由于生理和行为的适应性调节能够保持稳定的体重，在早春动物体重增加积累能量为繁殖启动做准备；夏末出生的布氏田鼠到翌年春天进入繁殖状态，不同月份繁殖的动物胎仔数不同，这表明繁殖时间的不同导致不同的繁殖策略。（2）研究了繁殖与低温胁迫下母体的能量代谢策略，发现布氏田鼠采取提高摄食量和产热能力的方式来应对繁殖和冷暴露的双重压力，断乳期胎仔重在低温下明显降低，暗示母体生存和繁殖输出之间存在权衡。（3）研究了繁殖期瘦素敏感性的变化，发现布氏田鼠在妊娠期瘦素浓度以及下丘脑中信号传导抑制子SOCS3表达明显升高，哺乳期瘦素浓度明显降低，哺乳期SOCS3表达没有变化，表明妊娠期瘦素敏感性降低可能是摄食增加的原因，而哺乳期瘦素敏感性没有变化，主要依赖瘦素浓度的降低引起摄食增加。（4）研究了瘦素对哺乳期能量代谢和产热的调节作用，发现哺乳期脑室施加外源瘦素，母体体重和摄食显著降低，产热能力明显增加，下丘脑NPY和AgRP的表达明显降低，而POMC的表达明显升高。这些结果证实哺乳期低瘦素信号通过降低下丘脑NPY和AgRP的表达，增加POMC的表达，促进摄食和抑制产热。（5）研究了催乳素对布氏田鼠能量代谢的调节作用，结果发现外周施加催乳素导致布氏田鼠昼夜活动性和体温明显降低，但食物摄入、体重等都没有明显变化。表明催乳素可能参与布氏田鼠的产热调节，但可能不参与能量摄入和体重的调节。（6）研究了布氏田鼠面对食物短缺的急性反应以及参与摄食和贮食行为调节的神经核团，发现禁食重喂食诱导的摄食和贮食行为的增加伴随边缘多巴胺系统和下丘脑外侧区orexin神经的激活。通过上述研究结果，系统阐述了野生布氏田鼠繁殖期能量摄入、产热和体重调节的神经内分泌机制，对于理解野生小型哺乳动物对野外复杂环境和自身生理状态适应策略和调节机制具有重要意义。项目在本领域top15%主流期刊已发表SCI论文3篇，培养研究生3名，1名青年人才晋升副研究员。