服務(wù)熱線
-
技術(shù)文章ARTICLE
呼吸穩(wěn)定同位素示蹤能量代謝技術(shù)：馬島猬的產(chǎn)熱機(jī)制為何 如此有趣？
發(fā)布時(shí)間： 2026-01-26 點(diǎn)擊次數(shù)： 164次馬島猬屬于非洲獸類，具有許多祖征，是原始胎盤(pán)哺乳動(dòng)物的代表，也是一種冬眠動(dòng)物。此外，從產(chǎn)熱的角度來(lái)看，它們被認(rèn)為是基礎(chǔ)內(nèi)溫哺乳動(dòng)物，因?yàn)樗鼈兊捏w溫調(diào)節(jié)不像其它更“現(xiàn)代"的物種（例如小鼠）那樣嚴(yán)格。事實(shí)上，馬島猬表現(xiàn)出相當(dāng)靈活的體溫調(diào)節(jié)行為，它們的體溫經(jīng)常以類似爬行動(dòng)物的方式跟隨環(huán)境溫度波動(dòng)，但體溫設(shè)定點(diǎn)較低（約32-34℃）。例如，無(wú)尾馬島猬（Tenrec ecaudatus）即使在活躍的情況下，體溫也能跟隨環(huán)境溫度降至12℃，更令人驚訝的是，代謝率可以變化25倍，而體溫卻幾乎沒(méi)有變化。只有在繁殖期，它們的體溫才會(huì)維持在較高的水平，這清楚地表明馬島猬能夠控制其內(nèi)源性產(chǎn)熱。然而，到目前為止，人們不知道馬島猬依賴于哪種內(nèi)源性產(chǎn)熱（顫抖產(chǎn)熱、非顫抖產(chǎn)熱或無(wú)效/代謝循環(huán)） ，也不知道哪些代謝途徑有助于維持體溫。
為了揭示無(wú)尾馬島猬（T.ecaudatus）內(nèi)源性產(chǎn)熱的機(jī)制，研究者Rebecca Oelkrug博士采用了一種藥理學(xué)方法，給猬注射非顫抖產(chǎn)熱途徑的激動(dòng)劑（去甲腎上腺素，CL-316,243）和拮抗劑（普萘洛爾），以及顫抖產(chǎn)熱途徑的阻斷劑（丹曲林）。在生理?xiàng)l件下，交感神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)誘導(dǎo)非顫抖產(chǎn)熱，神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素，去甲腎上腺素與棕色脂肪細(xì)胞表面的β3-腎上腺素能受體結(jié)合。去甲腎上腺素激活β3-腎上腺素能受體后，脂肪分解和產(chǎn)熱增加，導(dǎo)致耗氧率升高。實(shí)驗(yàn)中使用便攜式間接測(cè)熱呼吸測(cè)量系統(tǒng)（FOXBOX）測(cè)量了耗氧率。研究者曾經(jīng)在一種體型較小的馬島猬—小刺猬（Echinops telfairi）身上證實(shí)，馬島猬擁有功能完整的棕色脂肪組織。因此，她當(dāng)時(shí)相當(dāng)確信，給無(wú)尾馬島猬注射去甲腎上腺素會(huì)提高其代謝率和體溫，或者—最壞的情況——也不會(huì)有任何反應(yīng)。但是，她忽略了馬島猬是地球上最奇特的動(dòng)物之一。結(jié)果，有些動(dòng)物注射去甲腎上腺素后，體溫反而下降了？！哇，她當(dāng)時(shí)真是百思不得其解；這難道就是弗蘭克和他的博士后邁克爾所說(shuō)的“獨(dú)特的代謝靈活性"嗎？于是她直接去了弗蘭克的辦公室和他們談話。我把這件事告訴他們之后，他們彼此對(duì)視了一眼，眼神里充滿了心照不宣的意味，聳了聳肩說(shuō)：“這就是我們研究了五年的東西。馬島猬很奇特—對(duì)吧？"沒(méi)錯(cuò)，它們確實(shí)很奇特！
為了進(jìn)一步了解馬島猬代謝產(chǎn)熱的燃料來(lái)源，研究者與易科泰呼吸同位素示蹤國(guó)際技術(shù)支持專家Marshall McCue博士合作，他開(kāi)發(fā)了一種新型呼吸穩(wěn)定同位素示蹤能量代謝艙，可以實(shí)時(shí)測(cè)量穩(wěn)定同位素——這項(xiàng)微創(chuàng)技術(shù)具有信息價(jià)值。因此，在測(cè)量前兩周，研究者給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物喂食添加了微量穩(wěn)定同位素標(biāo)記氨基酸（13C-leucine）或脂肪酸（13C-palmitic acid）的食物。這種喂養(yǎng)方式使動(dòng)物體內(nèi)的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)分別富集了同位素，通過(guò)測(cè)量它們呼出氣體中13C的含量，研究者就可以計(jì)算出動(dòng)物在注射去甲腎上腺素等刺激后氧化的脂肪酸或氨基酸示蹤劑的數(shù)量。這是一種微創(chuàng)且高靈敏度的方法，可以評(píng)估動(dòng)物在各種條件下的代謝燃料利用優(yōu)先順序等。
更多發(fā)表文獻(xiàn)案例及詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法、技術(shù)等請(qǐng)致電北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司微信公眾號(hào)留言。
【多功能能量代謝測(cè)量技術(shù)全面解決方案】
北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司20多年來(lái)專業(yè)從事各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（包括水生、陸生、兩棲類、土壤動(dòng)物等）能量代謝測(cè)量技術(shù)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)，為國(guó)內(nèi)昆蟲(chóng)學(xué)、動(dòng)物生理生態(tài)、動(dòng)物科學(xué)、生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等研究客戶提供了多種系統(tǒng)配置方案設(shè)備。新的一年為老客戶、新客戶提供全面的系統(tǒng)配置升級(jí)、新技術(shù)產(chǎn)品及高效優(yōu)質(zhì)服務(wù)：
1) 大鼠、小鼠、蝙蝠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物高性能跑步機(jī)能量代謝測(cè)量技術(shù)
2) 昆蟲(chóng)、兩棲類、鳥(niǎo)類、嚙齒類、畜禽、靈長(zhǎng)類、人體等呼吸穩(wěn)定性同位素示蹤能量代謝測(cè)量技術(shù)
3) 斑馬魚(yú)等水生生物呼吸代謝測(cè)量技術(shù)
4) 動(dòng)物活動(dòng)與生理指標(biāo)（體溫、心率等）監(jiān)測(cè)技術(shù)
5) Thermo-RGB紅外熱成像與可見(jiàn)光成像技術(shù)
6) VISIR動(dòng)物視頻行為表型在線分析技術(shù)
7) 其它客戶需求定制方案技術(shù)
產(chǎn)品中心
Products