生活于非热带地区的动物,经常面临着环境条件的季节性变化。因此,其生理和行为相应地发生着季节性变化。动物的免疫系统在保护动物免受细菌、真菌、病毒等病原体的攻击发挥重要作用,因而影响着动物的存活和适合度,并能反映动物的生存能力。黑线仓鼠(Cricetulus barabeniss)是主要分布于我国北方地区的农业害鼠,独居,不冬眠,其生活的环境具有明显的季节性变化,因而该物种的繁殖具有显著的季节性变化。动物进行免疫反应和繁殖都具有能量和资源代价。我们研究组的前期工作发现黑线仓鼠的免疫功能具有季节性变化,但其变化的机制还不清楚。由于动物的繁殖消耗大量的能量,免疫功能和繁殖之间可能存在的权衡,可能是黑线仓鼠免疫功能季节性变化的原因。我们假设:黑线仓鼠免疫功能与KiSS-1/GPR54繁殖相关基因在不同季节存在权衡,我们预测:黑线仓鼠在其繁殖的高峰期春末、秋初,免疫能力较低,而KiSS-1和GPR54基因的表达量却高于冬夏两季,黑线仓鼠表现出冬季免疫力增强。为了确定黑线仓鼠的免疫功能与繁殖之间的权衡,我们通过测定血清中的免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)和免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)的浓度、白细胞数目、免疫器官(脾脏和胸腺)、植物血球凝集素(Phytohaemagglutinin,PHA)反应、血清皮质酮浓度、血清瘦素、性激素(雌二醇和睾酮)、各细胞因子浓度,反映免疫能力。通过检测下丘脑KiSS-1、GPR54、GnRH基因表达量、雄性生殖器官和雌性生殖器官的KiSS-1、GPR54、GnRH基因表达量,反映繁殖能力。主要结论与结果如下:1.黑线仓鼠的免疫功能随季节变化。细胞介导的免疫反应(PHA反应)在6h、12h、48h影响显著,夏季PHA反应最剧烈;天然免疫受季节影响不显著;IgG抗体浓度在冬季最高,IgM抗体浓度却在夏季最高;血糖浓度在夏季最高;皮质酮浓度在春季最高;瘦素浓度不受季节因素的影响;血液学指标中,血红蛋白含量、淋巴细胞比率、平均血红蛋白量、平均血红蛋白浓度、红细胞平均体积、平均血小板体积、血小板分布宽度、红细胞数量、红细胞分布宽度、红细胞压积受季节影响显著。2.黑线仓鼠繁殖相关的基因表达量检测发现,下丘脑KiSS-1基因的表达量具有显著的季节性差异,输卵管和子宫KiSS-1基因的表达量在秋季最高,输卵管和子宫GnRH的表达量受季节影响显著。3.黑线仓鼠四季淋巴细胞数和白细胞数均呈显著正相关。在春夏两季黑线仓鼠卵巢鲜重与胸腺鲜重有显著的正相关,在冬季下丘脑GPR54基因的表达量与白细胞数和淋巴细胞数有显著的负相关。天然免疫与下丘脑GPR54基因的表达量呈负相关,在夏秋两季下丘脑GPR54基因的表达量与下丘脑GnRH的表达量存在正相关性,秋季下丘脑KiSS-1基因表达量与GnRH的表达量有显著的正相关。不同的免疫反应可能与机体的生理状态有关,黑线仓鼠在不同季节表现出不同的生理状态,说明免疫系统具有季节性变化。在实验中,黑线仓鼠的瘦素浓度无显著变化,可能与实验处理的时间较短有关,白细胞总数在冬季最高,支持“冬季免疫力增强假说”,输卵管和子宫中KiSS-1基因的表达量在秋季最高,符合黑线仓鼠在秋初处于繁殖高峰期其繁殖相关基因表达量升高。在冬季下丘脑GPR54基因的表达量与白细胞数和淋巴细胞数有显著的负相关,天然免疫与下丘脑GPR54基因的表达量呈负相关,说明动物的免疫功能与动物的繁殖之间可能存在一定权衡。因此,不同的实验结果说明,不同季节处理下的黑线仓鼠,其免疫功能和KiSS-1/GPR54繁殖相关基因在不同季节可能存在权衡。