非冬眠期刺猬血液生理生化指标季节变化

刘 丹，高 玲，王振龙，郭炳冉，施玉华

(1.曲阜师范大学生命科学学院，曲阜 273165;2.曲阜师范大学档案馆，曲阜 273165)

研究报告

非冬眠期刺猬血液生理生化指标季节变化

刘 丹1，高 玲1，王振龙1，郭炳冉1，施玉华2

(1.曲阜师范大学生命科学学院，曲阜 273165;2.曲阜师范大学档案馆，曲阜 273165)

目的了解刺猬的血液生理生化参数正常值及其季节性差异。方法采用BC－3000 Plus全自动血液细胞分析仪和BAYER－ADVIA－1650全自动生化分析仪，分别对刺猬的13项生理指标和15项生化指标进行了测定，并比较分析了春季、夏季和秋季的血液生理生化指标。结果刺猬雌体和雄体的平均红细胞体积(MCV)在夏季均显著小于秋季，雄体夏季的平均红细胞血红蛋白(MCH)小于秋季，说明刺猬秋季的血液载氧能力高于夏季。白细胞数目(WBC)没有季节和性别的显著差异，说明刺猬在三个季节的免疫能力差别不大。在血液生化指标中，刺猬(雌雄)春季和秋季的葡萄糖(GLU)含量均显著高于夏季;雌性刺猬春季的谷草转氨酶(AST)显著大于夏季和秋季;雄性刺猬的总胆固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDLC)均表现为秋季的显著高于春季和夏季的。结论生理生化指标的不同反映了刺猬在活动能力、代谢水平、营养状况、健康状况等方面存在性别和季节性差异。

刺猬;血液;生理指标;生化指标

冬眠(hibernation)是一些哺乳动物在冬季出现的一种非活动状态，此时动物的体温和代谢率降低。冬季过后，动物恢复活动状态，体温和代谢率恢复到正常水平。冬眠的生理特点是:冬眠动物在进入冬眠时体温下降至接近环境温度，代谢率显著降低，同时心率和呼吸速率降低，当环境温度过低时，还能激活自身的产热机制产生自发性激醒［1，2］。冬眠时，动物体温、代谢率、心率和呼吸速率等的降低是对低温、缺氧、缺食等不良条件的一种生理适应［3］。冬眠动物心血管系统具有耐低体温、抗心律失常、耐缺氧三大机能特点［4］。冬眠状态下持续的深低体温［5］、极高的血液粘滞度［3］，必然会导致部分血液生理生化指标发生变化。因此，对于冬眠动物血液生理生化指标的研究可为人类认识冬眠机制提供参考。

刺猬(Erinaceus europaeus)又称普通刺猬，属于哺乳纲食虫目猬科。体背和体侧满布棘刺，头、尾和腹面被毛;吻尖而长，尾短。广泛分布于我国东北、华北和华东地区，山东省各地均有分布［6］。据调查，刺猬在12月上旬全部进入冬眠，第二年3月上旬开始出窝活动，冬眠期约100 d［6］。刺猬在冬眠前活动频繁，寻找食物。据投食观察，冬眠前日食量比平常大1倍。冬眠时，蜷缩成团，吻靠近肛门，不食不动，也无排便，靠消耗肥厚的脂肪来度过冬眠［7］。刺猬具有生长速度快，繁殖力高，适应性广，易驯化饲养等特点，刺猬近几年来作为特种经济动物和待开发的实验动物逐步受到人们的重视，是研究冬眠生理学的理想动物。

目前对于刺猬的研究主要集中在生态习性［6，7］、人 工 养 殖［6，8］、生 理 药 理［9，10］、开 发 利用［6，10］、解剖学［11］以及分子生物学［12］等方面，而有关刺猬血液生理生化指标的研究，国内外所见报道不多。朱启中［13］对刺猬在冬眠期和非冬眠期的血液生理参数进行比较分析，结果表明:冬眠刺猬的血红蛋白量、红细胞平均血红蛋白量、红细胞平均血红蛋白浓度较未冬眠者偏低;而白细胞数目、血清蛋白浓度偏高，且冬眠刺猬的血小板.血糖和胆固醇的变化幅度较大。但是，迄今未见关于刺猬在非冬眠期血液生理生化指标变化的报道。本研究测定和比较了不同季节的刺猬血液生理生化指标，以期能为动物冬眠生物学研究和动物资源的可持续利用提供基础数据。

1 材料和方法

1.1 实验动物及饲养管理

刺猬成体56只(雌性25只，雄性31只)，捕自山东省曲阜市的石门山地区(35°45′52.0″N，117° 06′88.6″E，111.2 m)和九仙山地区(35°46′27.5″N，116°59′97.6″E，137.5 m)，捕获时间为2008年夏季(6～8月)、秋季(10～11月)和2009年春季(4月)。野外捕获后，在实验室内将动物单独置于铁丝网笼中(40 cm×40 cm×40 cm)，每日20:00～21:00饲以新鲜的鸡肉和饮水，并及时清扫动物排泄物以保持室内清洁。室内光线充足，保持通风，采用自然光照和自然温度。动物在室内适应4周后用于实验。

1.2 取血方法

用10 mg/mL戊巴比妥钠(注射剂量约为0.6 mg/kg，腹腔注射)麻醉动物，以真空采血管从心室取血，抗凝剂为EDTA－K2，含量为1.5 mg/mL血液。采血结束后轻柔颠倒10次使抗凝剂与血液充分混匀，放置于室温条件，2 h内检验。

1.3 血象和生化指标测定

采用BC－3000 Plus全自动血液细胞分析仪(迈瑞生物医疗电子股份有限公司，深圳)测定血象指标，主要包括:白细胞数目(WBC)、红细胞数目(RBC)、血红蛋白浓度(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度变异系数(RDW－CV)、红细胞分布宽度标准差(RDW－SD)、血小板数目(P)、平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)和血小板压积(PCT)。采用BAYER－ADVIA－1650全自动生化分析仪(西门子医疗系统集团)测定血液的各项生化指标，主要包括:谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、白/球比例(A/G)、γ谷氨酰转肽酶(GGT)、尿素氨(BUN)、肌酐(CREA)、尿酸(UA)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(CHOL)、高密度脂蛋白(HDLC)、低密度脂蛋白(LDLC)。

1.4 统计分析方法

以SPSS for Windows(version 13.0)执行数据处理与分析。采用 One－Sample Kolmogorov－Smirnov检验数据分布型，所有数据均为正态分布型;利用双因素方差分析(two－way ANOVAs)方法，分析季节和性别对实验动物血象和生化指标的影响，LSD进行多重比较。以 α =0.05为显著性临界值，所有检验均为双尾(two tailed)，所有数据均采用平均值 ±标准误。

2 结果

2.1 血液生理指标

刺猬的部分血液生理指标存在季节和性别间差异(表1，图1)。双因素方差分析结果表明，MCV (P＜0.01)、MCH(P＜0.05)、MCHC(P＜0.05)、RDWCV(P＜0.05)、P(P＜0.05)存在季节差异，仅MPV存在显著的性别差异(P＜0.05)，各项指标均无显著的交互作用。进一步采用 LSD分析，结果表明，雌体夏季的MCV显著低于秋季(P＜0.05)，雄体夏季的 MCV显著低于春季(P ＜0.01)和秋季的(P＜0.01);雌体夏季的RDW－CV显著大于春季(P＜0.05)和秋季(P＜0.01);雄体秋季的MCH显著高于春季(P＜0.05)和夏季(P＜0.05);雄体夏季的MCHC显著高于春季(P＜0.05);雄体夏季的 MPV显著低于春季(P＜0.05)和秋季(P＜0.01);雌体春季的PCT显著低于夏季(P＜0.05)(图1)，其他血液生理指标则不存在显著性差异(表1)。

图1 刺猬血象指标的季节差异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标Tab.1 Haemal physiological parameters in Erinaceus europaeu in spring，summer and fall

2.2 血液生化指标

刺猬的血液生化指标在不同季节和性别间存在显著差异(表2，图2)。双因素方差分析结果表明，ALT(P＜0.05)、AST(P＜0.01)、CREA(P＜0.01)、GLU(P＜0.01)和LDLC(P＜0.01)存在显著的季节差异，而AST(P＜0.05)和ALB(P＜0.05)存在显著的性别差异，AST存在显著的交互作用(P＜0.01)。进一步采用LSD分析结果表明，雌体春季的AST显著高于夏季的(P＜0.05)和秋季(P＜0.05);雄体秋季的CHOL显著高于春季(P＜0.05)的和夏季(P＜0.05);雄体夏季的CREA显著高于春季(P ＜0.01)和秋季(P＜0.01)，雌体夏季的则极显著高于秋季(P＜0.01);雄体秋季的GGT则显著高于春季(P＜0.05);雌体夏季的GLU显著低于春季(P＜0.05)和秋季(P＜0.05)，且雄体夏季的也显著低于春季(P ＜0.05)和秋季(P＜0.05);雄体秋季的LDLC极显著高于春季(P＜0.01)和夏季(P＜0.01)(图2)，其它各项指标则差异不显著(表2)。

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

3 讨论

3.1 血液生理指标

血液的生理指标能够反映机体健康状况，也是疾病诊断和监测的指标之一。红细胞的多少、大小和血红蛋白含量的高低，反映了动物血液载氧能力的强弱。白细胞主要参与机体的免疫反应，抵御细菌、病毒等病原体的侵入。本研究中，白细胞数目(WBC)、红细胞数目(RBC)以及血红蛋白浓度(HGB)都没有季节和性别的显著差异，说明刺猬的免疫能力在三个季节间差别不大，但雌体和雄体夏季的平均红细胞体积(MCV)均显著小于秋季，雄体夏季的平均红细胞血红蛋白(MCH)也小于秋季。较小体积的红细胞有助于减少血液循环阻力，因此有较高的携氧能力［14］。这一结果表明，虽然刺猬的红细胞数目和血红蛋白浓度在夏季、秋季没有显著变化，但平均红细胞体积夏季显著低于秋季，说明夏季的携氧能力高于秋季。

图2 刺猬血液生化指标的季节性差异Fig.2 Seasonal differences in Biochemical indices of Erinaceus europaeus

3.2 血液生化指标

动物的血液生化指标的测定值易受多种因素如动物健康状态、年龄、营养状况、采血时间方式、检测方法等的影响。刺猬在春季出眠后处于饥饿状态，会大量进食，因而血糖含量快速上升，而夏季处于活动高峰期，消耗能量较多，血糖水平降低。秋季，刺猬要为冬眠做准备，大量进食，而进食以外的时间基本上处于昏睡状态，能量消耗减少，所以血糖水平比活动期高。因此本研究发现刺猬(雌雄)春季和秋季的葡萄糖(GLU)含量均显著高于夏季是合理的。谷草转氨酶偏高是健康不佳的表现［15］。本研究发现雌性刺猬春季的谷草转氨酶(AST)显著大于夏季和秋季。推测春季刺猬刚刚出眠，身体各项机能处于恢复阶段，因此健康状况不如夏季和秋季。

血清蛋白含量能够部分反映机体的营养状况。刺猬的血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)含量以及白蛋白/球蛋白比例(A/G)在季节和性别间均没有显著差异，说明刺猬处于非冬眠期时的营养状况均衡。血清中肌酐(CREA)、总胆固醇(CHOL)和高密度脂蛋白(HDLC)含量从几方面反映心血管系统及排泄系统的状况［16］。肌酐是肌酸和磷酸肌酸代谢最终产物，而肌酐和磷酸肌酸又是肌肉的主要化学成分，因此血清肌酐含量与肌肉活动量相关。雄体夏季的肌酐水平显著高于春季和秋季，雌体夏季的则极显著高于秋季，说明刺猬夏季活动较秋季频繁。

高浓度胆固醇可增加细胞膜的流动性、通透性和韧性，并能调节许多与膜相连的酶活性，可能有利于冬眠期的物质交换活动。低密度脂蛋白把胆固醇从肝脏运送到全身组织，高密度脂蛋白将各组织的胆固醇送回肝脏代谢，高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的变化与胆固醇的变化趋势是相一致的［16］。研究结果表明，雄性刺猬的总胆固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDLC)均为秋季的显著高于春季和夏季的，而高密度脂蛋白(HDLC)没有显著变化，推测雄体秋季总胆固醇含量的升高是在为冬眠做准备。

血液是动物体内循环系统的重要组成部分，起着物质运输、生理调节及生理防御等重要功能。正常血液指标值能反映物种的特性及其正常生理状态，如动物的健康状况、营养水平等。本研究首次较系统地报道了正常刺猬血液生理生化指标测定值，这些指标的获得为刺猬的人工饲养、繁殖生理及冬眠机制的研究提供了重要数据。

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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－hua2
(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

刘丹(1984－)，女，硕士生，主要从事动物生理生态学研究。

王振龙，现工作单位:郑州大学生物工程系。E－mail:wzl@zzu.edu.cn