摘要
动物能量代谢和脂肪累积的适应性调节是其应对外界环境变化的主要能量学策略。温度是重要的环境因子之一，动物通常增加能量摄入和代谢产热以应对低温环境。繁殖是动物生活史的重要阶段，哺乳期是能量需求最高的时期。母体通常增加摄食量和动员脂肪贮存以满足幼体的能量需求，幼体数量（即胎仔数）越多，能量需求越高，断乳后母体逐渐恢复脂肪贮存，这对增强自身的适合度具有重要意义，但其能量代谢特征和生理机制尚不清楚。为探讨温度与哺乳经历对断乳黑线仓鼠脂肪累积的影响和所涉及的能量学机制，在本研究中，我们设计了三个实验：1）将雌性黑线仓鼠随机分为两组，断乳后（post-lactation，PL）组和处女鼠对照（virgin，V）组，幼仔断乳时，再将两组随机各分为两个亚组，低脂饮食（low-fat diet，LFD）组和高脂饮食（high-fat diet，HFD）组，21天后测定能量收支、血清瘦素水平以及下丘脑摄食、厌食神经肽基因的表达等。2）将雌性黑线仓鼠随机分为3组：大（large，L）、中（medium，M）、小（small，S）胎仔数组。哺乳至第5天时，将L、M和S组母体哺育幼体的数量分别调至8-10、5-6、1-2。第16天断乳（分离幼体），此后三组动物均更换为高脂食物，分别测定哺乳高峰期和断乳后母体的能量收支和身体组分变化。3）将断乳当日的黑线仓鼠随机分成3组，饲喂高脂食物，并分别暴露于室温（21℃）、低温（5℃）和暖温（30℃）29天。测定肝脏线粒体状态4呼吸、细胞色素c氧化酶（cytochrome c oxydase，COX）活力、褐色脂肪组织解偶联蛋白1（uncoupling protein1，UCP1）基因表达水平、血清甲状腺激素（T3和T4）水平以及脂肪含量。结果发现：1）与处女鼠对照组相比，PL组的体重和能量摄入分别高20%（P＜0.01）和21.9%（P＜0.05），皮下脂肪、腹腔脂肪和肠系膜脂肪重量分别高108.6%、302.5%和210.8%，血清瘦素水平升高77%（P＜0.01）。2）哺乳高峰期，黑线仓鼠的皮下脂肪、肠系膜脂肪、肾周脂肪与腹腔脂肪重量几乎为零；哺育大、中、小胎仔数组断乳后的摄入能、消化率和脂肪重量相近，RMR相似，但体重与断乳时相比分别增加了18.6%、21.0%和20.0%（P＜0.05），皮下脂肪重量比哺乳期分别增加了4.6倍、707.5倍和1141.6倍；大胎仔数组小肠、大肠和盲肠，以及肝脏重量显著高于小胎仔数组。3）与室温（21℃）相比，黑线仓鼠断乳后暴露于低温下摄入能高89.2%（P＜0.05），体重降低了14.8%（P＜0.05），皮下脂肪、肠系膜脂肪和腹腔脂肪分别减少了65.1%、64.4%和80.1%（P＜0.05），下丘脑NPY基因表达上调了18.0%（P＜0.05），肝脏单位线粒体呼吸、褐色脂肪组织UCP1基因的表达、血清T3水平分别升高了31.2%、83.6%和77.2%（P＜0.05）。以上结果表明1）哺乳期的负能量平衡推动了断乳后脂肪的积累，这可能是一种适应性策略，有利于补充脂肪储备，以应对未来的食物短缺和/或能量需求。2）在哺乳高峰期，母体增加能量摄入但不足以满足后代生长发育的能量需求；哺乳期母体能量需求的差异对断乳后组织器官形态的可塑性变化，以及能量收支策略没有影响。3）低温下血清甲状腺激素介导的代谢产热增加对抑制断乳后脂肪累积发挥重要作用。
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