生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (6): 1900-1911.doi: 10.13292/j.1000-4890.202606.005
郑祎,章晨晨,陈嘉琪,陈杉杉,林怡,项涵,刘金文,柳劲松,李铭*
ZHENG Yi, ZHANG Chenchen, CHEN Jiaqi, CHEN Shanshan, LIN Yi, XIANG Han, LIU Jinwen, LIU Jinsong, LI Ming*
摘要: 食物摄入不足时通常会降低动物的能量消耗水平从而延长存活时间,然而该反应的分子机制尚不完全清楚。本研究设置4个组别:对照组(禁食0天)、禁食Ⅰ期组(禁食1天)、禁食II期组(禁食4天)和禁食Ⅲ期组(禁食6~11天),对受试动物——雌性日本鹌鹑在不同禁食阶段的基础代谢相关指标和肝脏转录组学进行检测,探究长期禁食对雌性日本鹌鹑能量代谢的影响。结果表明:禁食显著降低雌性日本鹌鹑的体重、禁食以后雌性日本鹌鹑的单日体重损失率呈现快-慢-快的“U”型规律;禁食以后无论是个体水平基础代谢率(basal metabolic rate, BMR)还是单位体重BMR均表现为Ⅱ期组显著低于对照;禁食显著降低了雌性日本鹌鹑血清中的葡萄糖水平,显著升高了血清中的尿酸水平,但对血清中的甘油三酯水平没有显著影响。KEGG富集分析的结果显示:与对照组相比,禁食Ⅰ期组显著上调的通路(13条)以三大营养物质分解代谢为主,如碳水化合物分解代谢通路(7条)、脂质分解代谢通路(2条)和蛋白质分解代谢通路(3条);禁食Ⅱ期组显著上调的通路(8条)则聚焦于蛋白质/氨基酸代谢(5条),包括蛋白质降解通路(1条)和生糖氨基酸代谢通路(3条);而禁食Ⅲ期组主要有“自噬-动物”等13条通路显著上调。这些结果表明,长期禁食可诱导雌性日本鹌鹑能量代谢的显著降低。长期禁食对鸟类的三大营养物质代谢有显著影响:禁食以后糖类和脂类的分解代谢显著增强,蛋白质在Ⅰ期和Ⅱ期两个阶段分解代谢和合成代谢均显著增强,Ⅲ期以分解为主。此外,无论是与对照、Ⅰ期还是Ⅱ期相比较,Ⅲ期阶段的“自噬-动物”通路均显著上调,说明在持续的饥饿压力下,机体通过增强自噬的方式增加以蛋白质为主的代谢底物的循环利用,从而来抵抗外源性营养摄入缺失的威胁。本研究的发现为揭示鸟类在长期禁食条件下能量代谢的下调提供了分子通路层面的证据,同时也证实了自噬在维持机体能量平衡和稳态中的关键作用。