非冬眠期刺猬血液生理生化指標(biāo)季節(jié)變化

劉 丹，高 玲，王振龍，郭炳冉，施玉華

(1.曲阜師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，曲阜 273165;2.曲阜師范大學(xué)檔案館，曲阜 273165)

研究報告

非冬眠期刺猬血液生理生化指標(biāo)季節(jié)變化

劉 丹1，高 玲1，王振龍1，郭炳冉1，施玉華2

(1.曲阜師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，曲阜 273165;2.曲阜師范大學(xué)檔案館，曲阜 273165)

目的了解刺猬的血液生理生化參數(shù)正常值及其季節(jié)性差異。方法采用BC－3000 Plus全自動血液細(xì)胞分析儀和BAYER－ADVIA－1650全自動生化分析儀，分別對刺猬的13項生理指標(biāo)和15項生化指標(biāo)進(jìn)行了測定，并比較分析了春季、夏季和秋季的血液生理生化指標(biāo)。結(jié)果刺猬雌體和雄體的平均紅細(xì)胞體積(MCV)在夏季均顯著小于秋季，雄體夏季的平均紅細(xì)胞血紅蛋白(MCH)小于秋季，說明刺猬秋季的血液載氧能力高于夏季。白細(xì)胞數(shù)目(WBC)沒有季節(jié)和性別的顯著差異，說明刺猬在三個季節(jié)的免疫能力差別不大。在血液生化指標(biāo)中，刺猬(雌雄)春季和秋季的葡萄糖(GLU)含量均顯著高于夏季;雌性刺猬春季的谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)顯著大于夏季和秋季;雄性刺猬的總膽固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDLC)均表現(xiàn)為秋季的顯著高于春季和夏季的。結(jié)論生理生化指標(biāo)的不同反映了刺猬在活動能力、代謝水平、營養(yǎng)狀況、健康狀況等方面存在性別和季節(jié)性差異。

刺猬;血液;生理指標(biāo);生化指標(biāo)

冬眠(hibernation)是一些哺乳動物在冬季出現(xiàn)的一種非活動狀態(tài)，此時動物的體溫和代謝率降低。冬季過后，動物恢復(fù)活動狀態(tài)，體溫和代謝率恢復(fù)到正常水平。冬眠的生理特點是:冬眠動物在進(jìn)入冬眠時體溫下降至接近環(huán)境溫度，代謝率顯著降低，同時心率和呼吸速率降低，當(dāng)環(huán)境溫度過低時，還能激活自身的產(chǎn)熱機(jī)制產(chǎn)生自發(fā)性激醒［1，2］。冬眠時，動物體溫、代謝率、心率和呼吸速率等的降低是對低溫、缺氧、缺食等不良條件的一種生理適應(yīng)［3］。冬眠動物心血管系統(tǒng)具有耐低體溫、抗心律失常、耐缺氧三大機(jī)能特點［4］。冬眠狀態(tài)下持續(xù)的深低體溫［5］、極高的血液粘滯度［3］，必然會導(dǎo)致部分血液生理生化指標(biāo)發(fā)生變化。因此，對于冬眠動物血液生理生化指標(biāo)的研究可為人類認(rèn)識冬眠機(jī)制提供參考。

刺猬(Erinaceus europaeus)又稱普通刺猬，屬于哺乳綱食蟲目猬科。體背和體側(cè)滿布棘刺，頭、尾和腹面被毛;吻尖而長，尾短。廣泛分布于我國東北、華北和華東地區(qū)，山東省各地均有分布［6］。據(jù)調(diào)查，刺猬在12月上旬全部進(jìn)入冬眠，第二年3月上旬開始出窩活動，冬眠期約100 d［6］。刺猬在冬眠前活動頻繁，尋找食物。據(jù)投食觀察，冬眠前日食量比平常大1倍。冬眠時，蜷縮成團(tuán)，吻靠近肛門，不食不動，也無排便，靠消耗肥厚的脂肪來度過冬眠［7］。刺猬具有生長速度快，繁殖力高，適應(yīng)性廣，易馴化飼養(yǎng)等特點，刺猬近幾年來作為特種經(jīng)濟(jì)動物和待開發(fā)的實驗動物逐步受到人們的重視，是研究冬眠生理學(xué)的理想動物。

目前對于刺猬的研究主要集中在生態(tài)習(xí)性［6，7］、人 工 養(yǎng) 殖［6，8］、生 理 藥 理［9，10］、開 發(fā) 利用［6，10］、解剖學(xué)［11］以及分子生物學(xué)［12］等方面，而有關(guān)刺猬血液生理生化指標(biāo)的研究，國內(nèi)外所見報道不多。朱啟中［13］對刺猬在冬眠期和非冬眠期的血液生理參數(shù)進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明:冬眠刺猬的血紅蛋白量、紅細(xì)胞平均血紅蛋白量、紅細(xì)胞平均血紅蛋白濃度較未冬眠者偏低;而白細(xì)胞數(shù)目、血清蛋白濃度偏高，且冬眠刺猬的血小板.血糖和膽固醇的變化幅度較大。但是，迄今未見關(guān)于刺猬在非冬眠期血液生理生化指標(biāo)變化的報道。本研究測定和比較了不同季節(jié)的刺猬血液生理生化指標(biāo)，以期能為動物冬眠生物學(xué)研究和動物資源的可持續(xù)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及飼養(yǎng)管理

刺猬成體56只(雌性25只，雄性31只)，捕自山東省曲阜市的石門山地區(qū)(35°45′52.0″N，117° 06′88.6″E，111.2 m)和九仙山地區(qū)(35°46′27.5″N，116°59′97.6″E，137.5 m)，捕獲時間為2008年夏季(6～8月)、秋季(10～11月)和2009年春季(4月)。野外捕獲后，在實驗室內(nèi)將動物單獨置于鐵絲網(wǎng)籠中(40 cm×40 cm×40 cm)，每日20:00～21:00飼以新鮮的雞肉和飲水，并及時清掃動物排泄物以保持室內(nèi)清潔。室內(nèi)光線充足，保持通風(fēng)，采用自然光照和自然溫度。動物在室內(nèi)適應(yīng)4周后用于實驗。

1.2 取血方法

用10 mg/mL戊巴比妥鈉(注射劑量約為0.6 mg/kg，腹腔注射)麻醉動物，以真空采血管從心室取血，抗凝劑為EDTA－K2，含量為1.5 mg/mL血液。采血結(jié)束后輕柔顛倒10次使抗凝劑與血液充分混勻，放置于室溫條件，2 h內(nèi)檢驗。

1.3 血象和生化指標(biāo)測定

采用BC－3000 Plus全自動血液細(xì)胞分析儀(邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，深圳)測定血象指標(biāo)，主要包括:白細(xì)胞數(shù)目(WBC)、紅細(xì)胞數(shù)目(RBC)、血紅蛋白濃度(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白(MCH)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細(xì)胞分布寬度變異系數(shù)(RDW－CV)、紅細(xì)胞分布寬度標(biāo)準(zhǔn)差(RDW－SD)、血小板數(shù)目(P)、平均血小板體積(MPV)、血小板分布寬度(PDW)和血小板壓積(PCT)。采用BAYER－ADVIA－1650全自動生化分析儀(西門子醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán))測定血液的各項生化指標(biāo)，主要包括:谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、白/球比例(A/G)、γ谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)、尿素氨(BUN)、肌酐(CREA)、尿酸(UA)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(CHOL)、高密度脂蛋白(HDLC)、低密度脂蛋白(LDLC)。

1.4 統(tǒng)計分析方法

以SPSS for Windows(version 13.0)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理與分析。采用 One－Sample Kolmogorov－Smirnov檢驗數(shù)據(jù)分布型，所有數(shù)據(jù)均為正態(tài)分布型;利用雙因素方差分析(two－way ANOVAs)方法，分析季節(jié)和性別對實驗動物血象和生化指標(biāo)的影響，LSD進(jìn)行多重比較。以 α =0.05為顯著性臨界值，所有檢驗均為雙尾(two tailed)，所有數(shù)據(jù)均采用平均值 ±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果

2.1 血液生理指標(biāo)

刺猬的部分血液生理指標(biāo)存在季節(jié)和性別間差異(表1，圖1)。雙因素方差分析結(jié)果表明，MCV (P＜0.01)、MCH(P＜0.05)、MCHC(P＜0.05)、RDWCV(P＜0.05)、P(P＜0.05)存在季節(jié)差異，僅MPV存在顯著的性別差異(P＜0.05)，各項指標(biāo)均無顯著的交互作用。進(jìn)一步采用 LSD分析，結(jié)果表明，雌體夏季的MCV顯著低于秋季(P＜0.05)，雄體夏季的 MCV顯著低于春季(P ＜0.01)和秋季的(P＜0.01);雌體夏季的RDW－CV顯著大于春季(P＜0.05)和秋季(P＜0.01);雄體秋季的MCH顯著高于春季(P＜0.05)和夏季(P＜0.05);雄體夏季的MCHC顯著高于春季(P＜0.05);雄體夏季的 MPV顯著低于春季(P＜0.05)和秋季(P＜0.01);雌體春季的PCT顯著低于夏季(P＜0.05)(圖1)，其他血液生理指標(biāo)則不存在顯著性差異(表1)。

圖1 刺猬血象指標(biāo)的季節(jié)差異Fig.1 Seasonal differences in hemogramin of Erinaceus europaeus

表1 刺猬在春季、夏季和秋季的血液生理指標(biāo)Tab.1 Haemal physiological parameters in Erinaceus europaeu in spring，summer and fall

2.2 血液生化指標(biāo)

刺猬的血液生化指標(biāo)在不同季節(jié)和性別間存在顯著差異(表2，圖2)。雙因素方差分析結(jié)果表明，ALT(P＜0.05)、AST(P＜0.01)、CREA(P＜0.01)、GLU(P＜0.01)和LDLC(P＜0.01)存在顯著的季節(jié)差異，而AST(P＜0.05)和ALB(P＜0.05)存在顯著的性別差異，AST存在顯著的交互作用(P＜0.01)。進(jìn)一步采用LSD分析結(jié)果表明，雌體春季的AST顯著高于夏季的(P＜0.05)和秋季(P＜0.05);雄體秋季的CHOL顯著高于春季(P＜0.05)的和夏季(P＜0.05);雄體夏季的CREA顯著高于春季(P ＜0.01)和秋季(P＜0.01)，雌體夏季的則極顯著高于秋季(P＜0.01);雄體秋季的GGT則顯著高于春季(P＜0.05);雌體夏季的GLU顯著低于春季(P＜0.05)和秋季(P＜0.05)，且雄體夏季的也顯著低于春季(P ＜0.05)和秋季(P＜0.05);雄體秋季的LDLC極顯著高于春季(P＜0.01)和夏季(P＜0.01)(圖2)，其它各項指標(biāo)則差異不顯著(表2)。

表2 刺猬春季、夏季和秋季的血液生化指標(biāo)Tab.2 Biochemical indices of blood in Erinaceus europaeus in spring，summer and fall

3 討論

3.1 血液生理指標(biāo)

血液的生理指標(biāo)能夠反映機(jī)體健康狀況，也是疾病診斷和監(jiān)測的指標(biāo)之一。紅細(xì)胞的多少、大小和血紅蛋白含量的高低，反映了動物血液載氧能力的強(qiáng)弱。白細(xì)胞主要參與機(jī)體的免疫反應(yīng)，抵御細(xì)菌、病毒等病原體的侵入。本研究中，白細(xì)胞數(shù)目(WBC)、紅細(xì)胞數(shù)目(RBC)以及血紅蛋白濃度(HGB)都沒有季節(jié)和性別的顯著差異，說明刺猬的免疫能力在三個季節(jié)間差別不大，但雌體和雄體夏季的平均紅細(xì)胞體積(MCV)均顯著小于秋季，雄體夏季的平均紅細(xì)胞血紅蛋白(MCH)也小于秋季。較小體積的紅細(xì)胞有助于減少血液循環(huán)阻力，因此有較高的攜氧能力［14］。這一結(jié)果表明，雖然刺猬的紅細(xì)胞數(shù)目和血紅蛋白濃度在夏季、秋季沒有顯著變化，但平均紅細(xì)胞體積夏季顯著低于秋季，說明夏季的攜氧能力高于秋季。

圖2 刺猬血液生化指標(biāo)的季節(jié)性差異Fig.2 Seasonal differences in Biochemical indices of Erinaceus europaeus

3.2 血液生化指標(biāo)

動物的血液生化指標(biāo)的測定值易受多種因素如動物健康狀態(tài)、年齡、營養(yǎng)狀況、采血時間方式、檢測方法等的影響。刺猬在春季出眠后處于饑餓狀態(tài)，會大量進(jìn)食，因而血糖含量快速上升，而夏季處于活動高峰期，消耗能量較多，血糖水平降低。秋季，刺猬要為冬眠做準(zhǔn)備，大量進(jìn)食，而進(jìn)食以外的時間基本上處于昏睡狀態(tài)，能量消耗減少，所以血糖水平比活動期高。因此本研究發(fā)現(xiàn)刺猬(雌雄)春季和秋季的葡萄糖(GLU)含量均顯著高于夏季是合理的。谷草轉(zhuǎn)氨酶偏高是健康不佳的表現(xiàn)［15］。本研究發(fā)現(xiàn)雌性刺猬春季的谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)顯著大于夏季和秋季。推測春季刺猬剛剛出眠，身體各項機(jī)能處于恢復(fù)階段，因此健康狀況不如夏季和秋季。

血清蛋白含量能夠部分反映機(jī)體的營養(yǎng)狀況。刺猬的血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)含量以及白蛋白/球蛋白比例(A/G)在季節(jié)和性別間均沒有顯著差異，說明刺猬處于非冬眠期時的營養(yǎng)狀況均衡。血清中肌酐(CREA)、總膽固醇(CHOL)和高密度脂蛋白(HDLC)含量從幾方面反映心血管系統(tǒng)及排泄系統(tǒng)的狀況［16］。肌酐是肌酸和磷酸肌酸代謝最終產(chǎn)物，而肌酐和磷酸肌酸又是肌肉的主要化學(xué)成分，因此血清肌酐含量與肌肉活動量相關(guān)。雄體夏季的肌酐水平顯著高于春季和秋季，雌體夏季的則極顯著高于秋季，說明刺猬夏季活動較秋季頻繁。

高濃度膽固醇可增加細(xì)胞膜的流動性、通透性和韌性，并能調(diào)節(jié)許多與膜相連的酶活性，可能有利于冬眠期的物質(zhì)交換活動。低密度脂蛋白把膽固醇從肝臟運送到全身組織，高密度脂蛋白將各組織的膽固醇送回肝臟代謝，高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的變化與膽固醇的變化趨勢是相一致的［16］。研究結(jié)果表明，雄性刺猬的總膽固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDLC)均為秋季的顯著高于春季和夏季的，而高密度脂蛋白(HDLC)沒有顯著變化，推測雄體秋季總膽固醇含量的升高是在為冬眠做準(zhǔn)備。

血液是動物體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分，起著物質(zhì)運輸、生理調(diào)節(jié)及生理防御等重要功能。正常血液指標(biāo)值能反映物種的特性及其正常生理狀態(tài)，如動物的健康狀況、營養(yǎng)水平等。本研究首次較系統(tǒng)地報道了正常刺猬血液生理生化指標(biāo)測定值，這些指標(biāo)的獲得為刺猬的人工飼養(yǎng)、繁殖生理及冬眠機(jī)制的研究提供了重要數(shù)據(jù)。

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Seasonal Changes of Physiological and Biochemical Indices in Blood of Hedgehogss(Erinaceus europaeu)in Non-hibernating Seasons

LIU Dan1，GAO Ling1，WANG Zhen－long1，GUO Bing－ran1，SHI Yu－h(huán)ua2
(1.College of Life Sciences，Qufu Normal University，Qufu 273165，China; 2.Archives Department，Qufu Normale University，Qufu 273165 China)

ObjectiveTo understand the physiological and biochemical normal parameters of blood of hedgehogs (Erinaceus europaeu)and its seasonal variations。MethodsThirteen haemal physiological parameters and fifteen biochemical indices of blood were determined by auto hematology analyzer BC－3000 plus and automatic biochemical analyzer BAYER－ADVIA－1650 respectively.Haemal physiological parameters and biochemical indices in spring，summer and fall were also compared。ResultsOur results indicated that the mean corpuscular volume(MCV)in both sexes of hedgehogs in summer was significantly higher than in fall.Mean corpuscular hemoglobin(MCH)of male in fall was lower than in summer，which indicated that oxygen－carrying capacity of blood in summer was higher than in fall.No significant difference of white blood cell(WBC)was found in different seasons and different sexes，which indicated that the immunocompetence of hedgehogs in different seasons was of little difference.Glucose(GLU)in spring and fall were both higher than in summer.Aspartate aminotransferase(AST)of female hedgehogs in spring was significantly higher than in summer and fall. Cholesterol(CHOL)and low density lipoprotein concentration(LDLC)of male in fall was significantly higher than in spring and summer。ConclusionDifferences in physiological and biochemical indices suggest different activity，metabolism，nutritional status and health status of hedgehogs in different sexes and seasons.

Hedgehogss(Erinaceus europaeu);Blood;Haemal physiological parameters;Biochemical indices of blood

R331.1

A

1671－7856(2010)05－0066－06

2009－12－24

劉丹(1984－)，女，碩士生，主要從事動物生理生態(tài)學(xué)研究。

王振龍，現(xiàn)工作單位:鄭州大學(xué)生物工程系。E－mail:wzl@zzu.edu.cn