达乌尔黄鼠血液指标的分析

吕 铮, 彭 霞, 于 超, 刘 帅, 宋士一, 吕羽楠, 杨 明

(1. 沈阳师范大学 化学与生命科学学院, 沈阳 110034; 2. 沈阳师范大学 实验教学中心, 沈阳 110034)

达乌尔黄鼠血液指标的分析

吕 铮1, 彭 霞2, 于 超1, 刘 帅1, 宋士一1, 吕羽楠1, 杨 明1

(1. 沈阳师范大学 化学与生命科学学院, 沈阳 110034; 2. 沈阳师范大学 实验教学中心, 沈阳 110034)

冬眠动物在冬眠过程中多项生理指标发生改变,为探索冬眠准备期不同阶段及冬眠期达乌尔黄鼠血液指标变化特征,本实验在达乌尔黄鼠冬眠前不同阶段及冬眠期间取血,通过BECKMAN COULTER 750 血液分析仪检测血液指标,结果显示:达乌尔黄鼠白细胞总数、淋巴细胞数和血小板数在冬眠前保持稳定,冬眠阶段下降;血小板压积在冬眠前的体重下降阶段达到最高值,在冬眠阶段达最低水平;红细胞和血红蛋白在不同阶段无差异。说明达乌尔黄鼠冬眠期的免疫反应受到抑制;血小板在冬眠期间减少,以免发生血液凝固。

血液指标; 白细胞; 淋巴细胞; 血小板压积; 红细胞; 血红蛋白

0 引 言

贮脂类冬眠动物每年6～7月进入冬眠准备阶段(蔡益鹏,1992),在此期间体重大幅上升;达体重高峰后,体重开始下降(Xing et al., 2012)或维持稳定(Florant and Heal, 2011; Sheriff et al., 2013)。入眠时体温迅速下降至接近环境温度,代谢率显著降低(Hut et al., 2002; Heldmaier et al., 2004);同时心率和呼吸速率降低,冬眠状态下心率仅为3～5次/min(Zatzman, 1984),呼吸频率减少到4～6次/min(Mcarthur, 1991)。冬眠期间动物具有极高的血液粘滞度(王世强等, 1997),且细胞免疫与体液免疫功能均受到抑制(Matsuzawa, 1995; 蔡益鹏, 2002)。这一系列生理状态的改变必然会伴随部分血液指标发生变化。

血液指标主要包括白细胞及其相关指标、血小板及其相关指标及红细胞及其相关指标。其中白细胞分为嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞;其功能与免疫反应密切相关。血小板主要功能为凝血和止血,修补破损的血管,保护血管内皮、参与内皮修复、防止动脉粥样硬化等(Burlington et al., 1989; 詹纯列等, 2004; 王刚等, 2007)。红细胞是高度分化的专门输送氧和二氧化碳的细胞,主要含血红蛋白 (杨斐等, 2003)。

在早期对小型哺乳类冬眠动物的研究中发现达乌尔黄鼠(Spermophilusdauricus)冬眠期间白细胞和血小板数量显著降低,血红蛋白量大幅提升;红细胞数量在活跃期(6月)达到最高值, 8月下降且冬眠期间红细胞数低于活跃季节(刘振才, 1989)。然而也有研究表明达乌尔黄鼠冬眠期间红细胞数与血红蛋白含量均高于活跃季节(李梦华, 1990)。这两项关于达乌尔黄鼠的研究中冬眠红细胞结果彼此间存在差异,且差异原因尚不清楚;因此达乌尔黄鼠血液指标变化也存在疑虑。

前期的研究发现达乌尔黄鼠冬眠准备期按体重变化模式大致可分为:育肥期﹑体重高峰期和体重下降期(Xing et al., 2012)。冬眠准备阶期已经发生了体温调节的改变(杨明等, 2011),且在冬眠准备阶期动物血清中激素含量发生了变化(管淑君, 2010;邢昕, 2011),为探索冬眠准备期到冬眠动物血液指标变化特征及进一步分析这些变化与血液指标的关系,本实验以达乌尔黄鼠为实验动物,检测达乌尔黄鼠冬眠准备期及冬眠期血常规指标。

1 材料和方法

1.1实验动物与取材

雌性达乌尔黄鼠36只。动物房单笼饲养,饲养笼大小48 cm×35 cm×20 cm),自然温度与光照,用碎刨花做巢材。喂以沈阳前民饲料厂生产的标准鼠饲料,水食自取。于不同生理阶段(体重高峰、体重下降、冬眠)取材,取材前禁食12 h。二氧化碳麻醉后,断颈取血2 mL,注入肝素钠抗凝管中备用。

1.2测定指标

使用BECKMAN COULTER 750血液分析仪检测以下指标:白细胞计数、中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比、单核细胞百分比、嗜酸性粒细胞百分比、噬碱性粒细胞百分比、中性粒细胞绝对数、淋巴细胞绝对数、单核细胞绝对数、嗜酸性粒细胞绝对数、噬碱性粒细胞绝对数、血小板计数、血小板压积、平均血小板体积、血小板分布宽度、红细胞计数、血红蛋白、红细胞比积、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白量、平均红细胞血红蛋白浓度、红细胞体积分布宽度。

1.3数据的统计分析

利用SPSS 统计软件包(SPSS 17. 0 for Windows) 进行数据统计。1-Sample-K-S test 检验数据符合正态分布。使用单因素方差分析(One-way ANOVA)分析体重高峰、体重下降和冬眠期达乌尔黄鼠血常规各指标的差异显著性。数据以平均值±标准误( Mean±SE) 表示,P<0.05 为差异显著。

2 实验结果

比较不同阶段达乌尔黄鼠血常规指标发现,其白细胞数和淋巴细胞数在冬眠时显著下降(F(2,15)=13.259,P<0.05;F(2, 15)=6.433,P<0.05);血小板计数在体重下降阶段具有上升趋势,在冬眠期间显著的下降(F(2,15)=33.380,P<0.05);而血小板积压在体重下降阶段开始明显上升,冬眠降到最低值(F(2,15)=47.529,P< 0.05)。此外,其他血液指标在各时期无明显变化,均保持在相对稳定的水平(见表1)。

表1 不同阶段达乌尔黄鼠血液指标变化

注: 表中数值均以平均值±标准误表示,同一行中不同字母表示差异显著,P<0.05。

3 讨 论

白细胞是衡量机体免疫功能的重要指标。达乌尔黄鼠冬眠期间白细胞总数和其中的淋巴细胞数大幅降低,其中白细胞数下降与早期在达乌尔黄鼠中的研究结果相一致(刘振才等, 1989),淋巴细胞数在冬眠期间的降低与刺猬、藏獒(Stepankova et al., 1998; 刘燕等, 2007)等物种的早期研究结果相一致;这表明冬眠期间动物免疫能力下降,且免疫能力的降低与白细胞总数和淋巴细胞数量减少有关。

血小板压积=血小板总数×血小板平均体积。由于血小板平均体积在各阶段无明显变化,因此血小板积压的改变主要是由血小板数变化引起的。而结果中血小板数的变化趋势符合这一推论。达乌尔黄鼠在冬眠时期血小板压积即血小板数量最低,这可能是为避免冬眠期间心率下降、血流缓慢引起血液凝固(刘振才等, 1989)。血小板压积在体重下降阶段升高可能与从体重高峰到下降的一系列生理改变有关。

本研究中红细胞数与血红蛋白在不同阶段无差异。但是红细胞数在冬眠期间具有上升趋势达3个阶段中的最大值,这与早期在折翼蝠(Miniopterusschreibersi)冬眠期间红细胞数升高(梁仁济, 1984)的研究结果相一致,也与李梦华等在达乌尔黄鼠中的研究结果相一致(李梦华等, 1990);表明在冬眠缺氧的状态下机体通过增加红细胞数量以增强O2携带能力,同时更好的排出CO2。而血红蛋白浓度在体重下降阶段达最大值,这与早期冬眠期间血红蛋白量大幅上升(刘振才等, 1989; 李梦华等, 1990)不同;这可能是由于在体重下降阶段动物缓解体重高峰高代谢而大量运氧,排出CO2造成的;也可能与本实验选取动物刚入眠的冬眠初期(10月)与早期实验中选取深冬眠(12月)的时段(刘振才李梦华)不同有关。

总之,在冬眠期间动物免疫能力下降,血小板降低以免凝血;同时血红细胞具有上升趋势以更好运输O2,排出CO2。冬眠前血小板压积发生变化,这可能与体温、代谢等生理调节改变有关。

[ 1 ]蔡益鹏. 哺乳动物和鸟类的冬眠和蛰眠[M]. 北京:北京大学出版社, 1992:1-13.

[ 2 ]XING Xin, SUN Mingyue, PNENG Xia, et al. Expression of Orexigenic and Anorexigenic Neuropeptides before and during Hibernation in the Daurian Ground Squirrel (Spermophilus dauricus)[J]. Living in a Seasonal World, 2012:543-556.

[ 3 ]FLORANT L G, HEAL E J. The regulation of food intake in mammalian hibernators: a review[J]. J Comp Physiol B, 2011,182:451-467.

[ 4 ]SHERIFF M J, FRIDINGER R W, TIENIVIND, et al. Metabolic Rate and Prehibernation Fattening in Free-Living Arctic Ground Squirrels[J]. Physiol Biochem Zool, 2013,86(5):515-527.

[ 5 ]HUT R A, BARNES B M, DAAN S. Body temperature patterns before, during, and after semi-natural hibernation in the European ground squirrel[J]. J Comp Physiol B, 2002,172:47-58.

[ 6 ]HELDMAIER G, ELVERT R. How to enter torpor:thermo dynamicand physiological machanisms of metabolic depression[J]. Life in the cold, 2004:185-198.

[ 7 ]ZATZMAN M L. Renal and cardiovascular effects of hibernation and hypothermia[J]. Cryobiology, 1984,21(6):593-614.

[ 8 ]MCARTHUR M D, MILSOM W K. Changes in ventilation and respiratory sensitivity associated with hibernation in Columbian(Spermophilus columbianus) and golden-mantled(Spermophilus lateralis) ground squirrels[J]. Physiol Zool, 1991,64(4):940-959.

[ 9 ]王世强,周曾铨,高天礼. 冬眠哺乳动物心血管机能特点[J]. 动物学报, 1997,43(2):203-208.

[10]MATSUZAWA H, SHIMIZU K, OKADA K, et al. Analysis of targetorgans for the latency of murine cytomegalovirus DNA usingspecific pathogen free and germfree mice[J]. Arch Virol, 1995,140:853-864.

[11]蔡益鹏. 冬眠与免疫[J]. 生物学通报, 2002,37(6):19-22.

[12]BURLINGTON R F, MILSOM W K. The cardiovascular system inhibernating mammals: recent advances[J]. Living in the cold, 1989:235-243.

[13]詹纯列,肖育华,李新春,等. 普通级、SPF级SD、Wistar大鼠血液生化参考值的建立的测定与比较[J]. 中国比较医学杂志, 2004,14(2):94-96.

[14]王刚,黄少琼,等. 性别、年龄等对SPF级近交系Wistar大鼠血常规值的影响[J]. 中国比较医学杂志, 2007,17(3):147-150.

[15]杨斐,顾祖曦,等. 不同周龄SPF级Wistar大鼠血常规值、主要脏器重量系数及体重、体尺的测定[J]. 实验动物科学与管理, 2003,20(4):1-5.

[16]刘振才,王成贵,莫志亚,等. 达乌尔黄鼠血像的实验观察[J]. 中国地方病防治杂志, 1989,4(5):291-294.

[17]李梦华,曾缙祥,李端仁,等. 冬眠黄鼠几项血液生理指标的测定和分析[J]. 天津师大学报:自然科学版, 1990(1):60-62.

[18]杨明,邢昕,管淑君,等. 达乌尔黄鼠冬眠期间体温的变化和冬眠模式[J]. 兽类学报, 2011,31(4):387-395.

[19]管淑君. 达乌尔黄鼠入眠与能量积累关系的研究[D]. 沈阳:沈阳师范大学, 2010.

[20]邢昕. 达乌尔黄鼠冬眠及育肥期间能量平衡调节机理的研究[D]. 沈阳:沈阳师范大学, 2011.

[21]STEPANKOVA R, SINKORA J, HUDCOVIC T, et al. Difference indevelopment of lymphocyte subpopulations from Gut-AssociatedLymphatic Tissue (GALT) of germfree and conventional rats:effect of aging[J]. Folia Microbiol, 1998,43(5):531-534.

[22]刘燕,刘孟洲. 合作猪血液生理生化指标特性的研究[J]. 中国畜牧兽医, 2007,34(7):52-55.

[23]梁仁济,萧风,王明荣. 折翼蝠冬眠期几项生理常数的测定及分析[J]. 兽类学报, 1984,4(3):167-175.

BloodparametersanalyseinDauriangroundsquirrel(Spermorphilousdauricus)

LYUZheng1,PENGXia2,YUChao1,LIUShuai1,SONGShiyi1,LYUYunan1,YANGMing1

(1. College of Chemistry and Life Science, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China; 2. Experimental Teaching Centre, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

Several physiological characters of hibernating animal change in hibernation. In order to explore the blood parameters at different period before hibernation and during hibernation ofDauriangroundsquirrel(Spermorphilousdauricus), routine blood index were analysed by BECKMAN COULTER 750 Hematology Analyzer. The results showed that leukocyte number, lymphocytes number and blood platelet number reduced in hibernation, platelet hematocrit induced in post-fattening stage and reduced to the lowest in hibernation, red blood cells and hemoglobin has no change in different stage. These results indicate that the immune response ofDauriangroundsquirrelis suppressed in hibernation, and lymphocytes is decreased in hibernation to protect from blood clotting.

blood parameters; leukocyte; lymphocytes; blood platelet; red blood cells; hemoglobin

2014-03-15。

国家自然科学基金资助项目(30770337, 31170380)。

吕 铮(1989-),女,黑龙江宝清人,沈阳师范大学硕士研究生;

: 杨 明(1966-),女,辽宁昌图人,沈阳师范大学教授,博士,硕士研究生导师。

1673-5862(2014)04-0569-04

Q958.1

: A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2014.04.025