赤腹松鼠血清电解质的测定及性别与季节差异

贾义平 靳 伟 左之才* 王正义 袁贵强 余树民 王 娅 尹思睿

(1.四川农业大学动物医学院，环境公害与动物疾病四川省高校重点实验室，雅安，625014；2.四川省林业科学研究院，成都，610081)

赤腹松鼠血清电解质的测定及性别与季节差异

贾义平1靳 伟2左之才1*王正义1袁贵强1余树民1王 娅1尹思睿1

(1.四川农业大学动物医学院，环境公害与动物疾病四川省高校重点实验室，雅安，625014；2.四川省林业科学研究院，成都，610081)

稿件运行过程

赤腹松鼠； 血清电解质； 性别； 季节

赤腹松鼠(Callosciuruserythraeus)，属啮齿目(Rodentia)，松鼠科(Sciuridae)，丽松鼠属动物，原产于亚洲东南部，适应力极强，一般栖息于热带和亚热带森林中，以混交林、针叶林较为常见，以植物的果实、种子和嫩叶为主食，可造成人工林不同程度的损害[1]。目前对赤腹松鼠的研究主要集中在生态分布[2]、食性[3]、繁殖特性[4-5]、巢穴选择及危害[6-7]等方面。靳伟等首次对赤腹松鼠的血液生理参数进行了测定[8]，但对赤腹松鼠血清电解质的测定还未见详细报道。为进一步了解这一物种的生物学特性，本文着重对赤腹松鼠的血清离子浓度参数等5项指标进行为期1 a的测定，并分析了性别、季节变化和妊娠等因素对指标的影响。

1 材料与方法

1.1 血液样本的采集

2015年1～12月，于四川荥经地区(N29.80°，E102.85°)捕捉性成熟野生赤腹松鼠171只，其中雄性81只，雌性90只。分别于春季(2～4月)捕获48只(18 ♂、30♀，其中3月、4月的24只雌性赤腹松鼠中有12只妊娠)，夏季(5～7月)捕获54只(27 ♂、27♀)，秋季(8～10月)捕获36只(18 ♂、18♀)，冬季(1月，11～12月)捕获33只(18 ♂、15♀)。将捕获的赤腹松鼠带回实验室禁食12 h后，放入有盖、可密闭的玻璃箱内，倒入适量的乙醚，实施吸入麻醉，待其进入麻醉状态后，徒手抓获保定，心脏采血，收集心脏血，3 500 r/min离心15 min，收集血清50～75 μL。

1.2 检测仪器

应用XI-921电解质分析仪(深圳市凯特生物医疗电子科技有限公司)，卓越450全自动生化分析仪(上海科华实验系统有限公司)进行指标的检测。

1.3 样本检测及方法

检测无机磷浓度(Pi)，钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)、钙离子(Ca2+)等4种离子浓度。Pi，紫外直接法，无机磷试剂盒(上海科华生物工程股份有限公司)；K+，Na+，Cl-，Ca2+，离子选择电极法，电解质分析仪试剂(深圳市凯特生物医疗电子科技有限公司)。

1.4 数据处理

采用Excel软件和SPSS 22.0软件对试验数据进行统计分析。采用双因素方差分析(Two-way ANOVA)比较赤腹松鼠血清电解质指标的性别和季节差异；若上述指标有性别差异，则用单因素方差分析(One-way ANOVA)比较雌、雄赤腹松鼠的季节差异；采用独立样本T检验分析妊娠与未妊娠赤腹松鼠上述指标间的差异；使用最小显著差数法(LSD)来分析各相关变量。数据用平均值±标准差(Mean±SD)表示，显著水平为P<0.05(双尾检验)。

2 结果

2.1 赤腹松鼠血清电解质的性别及季节差异

雌、雄赤腹松鼠血清电解质的测定结果、性别差异及季节变化见表1和图1。双因素方差分析结果表明，雌、雄鼠血清离子浓度参数均无性别差异(P>0.05)。无机磷浓度夏、秋季高于春、冬季(F(3，163)=2.834，P=0.04)，变化范围为0.93 ～ 4.98 mmol/L；钾离子浓度春季高于其他季节(F(3，163)=10.804，P<0.01)，变化范围为2.88 ～ 15.08 mmol/L；钠离子浓度冬季最高，其次夏、秋季，春季最低(F(3，163)=5.644，P<0.01)，变化范围为81.20 ～ 309.80 mmol/L；氯离子浓度春季低于秋、冬季(F(3，163)=4.204，P<0.01)，变化范围为57.04 ～ 243.54 mmol/L；钙离子浓度冬季高于春季(F(3，163)=2.671，P=0.04)，变化范围为1.27 ～ 3.74 mmol/L。

2.2 妊娠对赤腹松鼠血清电解质的影响

从表2可见，T检验结果显示，妊娠鼠的钾离子浓度显著低于未妊娠鼠(T(1，22)=2.696，P<0.05)，无机磷(T(1，22)=2.118，P<0.05)和钙离子(T(1，22)=2.218，P<0.05)浓度均显著高于未妊娠鼠，钠离子(T(1，22)=0.384，P>0.05)、氯离子(T(1，22)=0.222，P>0.05)浓度无显著差异，但低于未妊娠鼠。

表1 雌、雄赤腹松鼠血清电解质的测定结果(平均值±标准差)

注：雌、雄赤腹松鼠血清电解质指标无显著性别差异

Note：No significant differences were found for serum electrolytes in male and female red-bellied squirrels

图1 赤腹松鼠血清电解质的季节差异Fig.1 Seasonal differences of serum electrolytes in red-bellied squirrel 注：柱上不同小写字母代表季节差异显著(P<0.05)。柱上数据以(平均值，样本数)表示，大写字母代表图片序号 Note：Different lowercases above the bars were significantly different among seasons(P<0.05).The dates above the bars represented mean，n.Different capitals represented the number of pictures

表2 妊娠对赤腹松鼠血清电解质的影响(平均值±标准差)

Tab.2 Effects of pregnancy on serum electrolytes in red-bellied squirrel(Mean±SD)

注：同一行中不同字母代表妊娠与未妊娠雌鼠间的差异显著(P<0.05)

Note：The different letters in the same row represent significant difference between pregnant and non-pregnant females(P<0.05)

3 讨论

赤腹松鼠的血清离子浓度参数与其他松鼠科动物相比较具有差异性。和喜马拉雅旱獭(Marmotahimalayana)相比较[9]，赤腹松鼠K+、Na+、Cl-浓度偏高，分别是喜马拉雅旱獭的1.24倍、1.24倍、1.26倍。另外，和野生东北松鼠(Sciurusvulgaris)相比较[10]，赤腹松鼠Ca2+、Pi浓度亦偏高，分别是东北松鼠的1.21倍、1.24倍。从中我们可以看出赤腹松鼠与喜马拉雅旱獭和东北松鼠在这些指标的差异基本保持一致，都在1.21 ～ 1.26倍之间变动。一些指标的明显差异性首先推测与品种及各自生活史特征有关，其次可能和所处的地理环境不同，比如温度、食物种类有关。

3.1 赤腹松鼠血清电解质的性别差异

结果显示，雌、雄赤腹松鼠血清离子浓度参数无显著差异。在其他鼠类中，如喜马拉雅旱獭[9]、褐家鼠[11](Rattusnorvegicus)等无显著差异；另外东北松鼠[10]、金黄中仓鼠[12](Mesocricetusauratus)等部分指标具有显著差异。电解质在动物体内主要参与维持体液的渗透压与酸碱平衡、维持神经肌肉兴奋性和细胞的正常物质代谢。赤腹松鼠血清离子浓度各参数无性别差异，在一定程度上说明其主要受遗传基因控制为主，且环境对雌、雄鼠血清电解质指标的影响具有同一性。

3.2 赤腹松鼠血清电解质的季节差异

本文结果显示，测定的5项指标皆具有季节差异，尤其在春季变化最为明显，其变化可能和赤腹松鼠的能量代谢水平、外界环境温度及食物组成变化有关。

钾是维持细胞生理活动的主要阳离子，在保证神经肌肉的正常功能等方面具有重要作用，其在肌肉收缩方面，有赖于肌细胞Na+、K+的跨肌细胞膜交换[13]。春季赤腹松鼠处于繁殖高峰期，在此期间，为满足繁殖的需求，其活动时间、活动强度及需氧量等生理活动加强，机体处于活跃兴奋状态[14-15]。春季赤腹松鼠血液中K+的浓度升高，对于增加其肌肉兴奋性具有重要的作用。血液中K+浓度升高时，[K+]i/[K+]o值减小，静息状态下K+外流减少，静息电位负值减小，与阈电位差距减小，引起兴奋所需的阈刺激也较小，即肌肉的兴奋性增高。另外，K+浓度的升高对于春季赤腹松鼠需氧量的增加具有重要的作用。在夏、秋、冬季，随着赤腹松鼠繁殖活动的逐渐减弱以及结束，其血液中K+浓度逐渐恢复正常水平。

同样的，钠对保持细胞外液容量、调节酸碱平衡、维持正常渗透压和细胞生理功能有重要意义，并参与维持神经-肌肉的正常应激性，其正常代谢及平衡是维持体内环境稳定的重要因素。钠和钾相互依存，且主要由Cl-去平衡[13]。赤腹松鼠Na+和Cl-浓度春季最低，冬季处于较高水平。春季，赤腹松鼠处于繁殖高峰期，活动强度较高[14-15]，致使运动时由于非渗透性刺激的作用，抗利尿激素分泌不能受到最大抑制，当任意摄取的水分经过尿液及汗液的丢失，发生低钠血症。另外春季食物质量条件差，主要以嫩叶和树皮为食[16]，长期的低蛋白饮食亦可引起尿溶质排出减少，造成血钠浓度下降。夏、秋季随着赤腹松鼠活动强度减弱，而食物质量条件的提升(主要以成熟的柳杉、杉木球果和各种野果为食)[16]，Na+和Cl-浓度逐渐升高。冬季，Na+和Cl-浓度的升高可能是低温环境条件下，肾脏缺乏对水的浓缩能力，失水将会引起其浓度的增高。

磷具有许多生物活性，在细胞结构、能量代谢、信号传导、离子转运等基本生理过程中都发挥着极其重要的作用[17]。赤腹松鼠春、冬季血磷浓度低于夏、秋季。由于春、冬季食物丰富度较差[16]，机体对磷的摄入不足，而在磷摄入不足的情况下机体处于代谢分解状态，促使组织细胞内的磷向外释放，由尿排出，造成血磷浓度下降。

钙是机体各项生理活动不可缺少的离子，对于维持细胞膜两侧的生物电位及正常的神经传导功能具有重要作用。首先，Ca2+参与骨骼肌及平滑肌的收缩过程；其次，维持心脏的节律性跳动；而后，在能量转换及利用方面，钙调节蛋白与钙离子结合，其形成的复合物，可激活体内多种酶的活性，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、ATP酶等多种酶都与Ca2+有关，作为辅助因子起活化作用；另外，Ca2+亦参与调控生殖细胞的成熟及受精[18]。春季，赤腹松鼠Ca2+浓度处于较低水平。春季为赤腹松鼠的繁殖高峰期[14]，其能量需求、活动时间及强度、组织器官如心脏功能活动的加强以及激素的分泌对钙的需求增加，而春季食物条件较差，以树皮和嫩叶为主，机体对Ca2+摄入减少，故Ca2+浓度下降。夏、秋季，随着赤腹松鼠繁殖活动的逐渐减弱，食物质量条件的提高，Ca2+浓度逐渐升高。冬季，赤腹松鼠无繁殖需求且活动时间及强度等生理活动明显下降，对Ca2+的需求降低；另外，因食物条件的限制，其摄入亦减少，其Ca2+浓度维持平衡状态。

3.3 妊娠对赤腹松鼠血清电解质的影响

妊娠期间，为了满足胎儿生长发育的需要，母体各器官、系统均发生一系列适应性变化，在这种生理行为下，雌性松鼠的能量摄入需求、激素的分泌等都发生了明显的改变[19]。本文结果发现，春季妊娠鼠的血磷、血钙浓度显著低于未妊娠鼠，血钾浓度显著高于未妊娠鼠，血钠和血氯浓度稍低于未妊娠鼠。妊娠期间，母体除自身需要外，还要为胎儿的生长发育提供足够的营养需求。首先，血清钙是胎儿骨骼和神经肌肉发育的重要物质，大量的游离钙经胎盘转运给胎儿，致使母体对钙的需求极度增加；其次，能量需求增加，促分解代谢激素的分泌增加，导致蛋白质、脂肪分解加速，机体处于高分解代谢状态，而机体对钙、磷等的摄入不足，导致钙、磷及钾等在体内重新分布。另外，妊娠期血容量的增加，致使血钠和血氯浓度轻微偏低。

综上，本文通过对赤腹松鼠血清电解质的横断面研究，分析了性别、季节以及妊娠等因素对其可能造成的影响，对于深入认识赤腹松鼠适应生境的生理学特点具有重要意义，可为赤腹松鼠的生物学特性研究、繁殖特性、疾病防治等提供科学依据。

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Red-bellied squirrel； Serum electrolytes； Gender； Season

以2015年1～12月捕自四川荥经县的171只成体赤腹松鼠为研究对象，首次测定了其血清电解质等5项指标值，并分析了性别、季节差异及妊娠因素对指标的影响。结果显示：1)雌、雄赤腹松鼠血清离子浓度参数无显著性别差异。2)无机磷(Pi)浓度春、冬季高于夏、秋季；钾离子(K+)浓度春季最高；钠离子(Na+)浓度冬季最高，其次夏、秋季，春季最低；氯离子(Cl-)浓度春季低于秋、冬季；钙离子(Ca2+)浓度春季低于冬季。3)妊娠鼠无机磷(Pi)、钙离子(Ca2+)浓度低于，钾离子(K+)浓度高于未妊娠鼠。结果表明，雌、雄赤腹松鼠血清离子浓度参数具有同一性，且皆具有季节变化，这可能与雌、雄鼠的繁殖状态及生活环境的多样性变化有关。

Characterization of Serum Electrolytes in Red-Bellied Squirrel(Callosciuruserythraeus)：Differences by Gender and Season

Jia Yiping1Jin Wei2Zuo Zhicai1*Wang Zhengyi1Yuan Guiqiang1Yu Shumin1Wang Ya1Yin Sirui1

(1.Key Laboratory of Environmental Hazard and Animal Disease of Sichuan Province，College of Veterinary Medicine，Sichuan Agricultural University，Ya’an，625014，China；2.Sichuan Academy of Forestry，Chengdu，610081，China)

To gain insight into the unique biological features of red-bellied squirrel(Callosciuruserythraeus)，81 males and 90 females were captured in January to December 2015 from Yingjing County，Sichuan Province.We measured the indexes of serum electrolytes.The differences were analyzed by sex and season.The impacts of pregnancy in those markers were also analyzed.These indices were analyzed by two-way ANOVA.Indices that varied by sex were further analyzed by one-way ANOVA for seasonal variations within gender.Indices of serum electrolytes were similar by sex in red-bellied squirrel.Levels of serum inorganic phosphorus(Pi)in spring and winter were higher than in summer and autumn.Levels of serum potassium ion(K+)were highest in spring.Levels of serum sodium ion(Na+)were highest in winter，followed by summer，autumn，and lowest in spring.Levels of serum chlorine ion(Cl-)in spring were lower than in autumn and winter.Levels of serum calcium ion(Ca2+)in spring were lower than in winter.Levels of serum inorganic phosphorus(Pi)and calcium ion(Ca2+)were lower in pregnant than in non-pregnant squirrels.However，the reverse was the case for potassium ion(K+).These results indicated that the indices of serum electrolytes of male and female red-bellied squirrels were consistent，and all the studied five parameters were impacted by seasonality.The latter result might have been related to the reproductive status of male and female squirrels and the diversities of life environments.

四川省林业科学研究院自列课题(ZL2014-22)

贾义平，男，24岁，硕士研究生；主要从事中西兽医与临床研究。E-mail：gehuan199203@126.com

*通讯作者：左之才，E-mail：ZZCJL@126.com

2016-06-01

Q592.1

A

修回日期：2016-07-11

发表日期：2017-02-10

2310-1490(2017)01-017-05