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热应激严重影响林麝人工养殖，为探究其应对机制，研究人员监测不同时期林麝血液生化指标、进行转录组测序。结果显示热应激扰乱代谢和免疫系统，相关基因在特定通路富集。该研究为林麝科学养殖提供数据支持。
在广袤的大自然中，林麝是一种神秘而珍贵的动物。它分泌的麝香具有极高的经济价值，既可用作药材，也是香水制造的重要原料。然而，由于过度捕猎，野生林麝数量急剧减少，如今已被列为濒危物种。为了保护野生林麝，同时满足市场对麝香的需求，人工养殖林麝成为了重要的途径。
但在林麝养殖过程中，一个棘手的问题出现了。每到夏季，高温高湿的环境常常让林麝备受煎熬，它们的死亡率明显上升，这极大地阻碍了林麝养殖业的发展。这背后的原因究竟是什么呢？原来，热应激会通过交感 - 肾上腺髓质轴（SMA）和下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴（HPA）引发动物的应急和应激反应，不仅会影响动物的内分泌系统，导致激素分泌紊乱，还会破坏免疫系统，使动物更容易受到病原体的侵袭，同时干扰营养代谢，降低动物的生产性能。而且，与经过长期驯化、对热应激有一定适应能力的牛羊不同，林麝的驯化时间较短，对热的耐受能力有限，在人工养殖环境中又无法像在野外那样通过垂直迁移来躲避高温，所以热应激对林麝的影响更为严重。
为了解开林麝热应激的谜团，促进林麝养殖业的健康发展，四川农业大学和四川麝鹿养殖研究所等机构的研究人员展开了深入研究 。他们的研究成果发表在了《BMC Genomics》杂志上，为我们揭示了林麝在热应激下的生理变化和基因调控机制。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，在不同时间段采集林麝的血液样本（样本来自四川麝鹿养殖研究所的 11 只 3 - 5 岁雄性林麝），用于后续的各项检测；其次，通过自动生化分析仪和 ELISA 等方法测定血清中的生化指标，包括离子浓度、代谢产物浓度、免疫因子浓度等；然后，利用 Trizol 试剂提取血液中的总 RNA，进行转录组测序，分析基因表达的变化；最后，运用多种生物信息学软件，如 Cutadapt、FastQC、Hisat2、StringTie、DESeq2 等对测序数据进行处理和分析，筛选出差异表达基因（DEGs），并进行功能注释和富集分析。
热应激对林麝血液生化指标的影响
研究人员根据当地气候特点，在 4 月（G1）、6 月（G2）、7 月（G3）和 8 月（G4）这四个时间段收集林麝血液样本，测定相关生化指标。结果发现，7 月的温度湿度指数（THI）最高，达到 74.89。此时，林麝血液中的皮质醇和皮质酮浓度显著升高，这表明林麝已经处于热应激状态。同时，钠离子（Na?）浓度与 THI 呈负相关，7 月的 Na?浓度明显低于 4 月。血液尿素氮（BUN）浓度在 7 月也显著低于 4 月和 6 月，而总抗氧化能力（T - AOC）在 7 月显著下降，肌酸激酶（CK）则显著升高。此外，免疫球蛋白 G（IgG）与 THI 呈显著正相关，7 月的 IgG 浓度显著高于 4 月和 6 月，这可能与 7 月肿瘤坏死因子 - α（TNF - α）的显著增加有关。这些结果表明，不同的 THI 水平会显著影响林麝血液生化参数的稳定性。
热应激条件下林麝血液转录组的变化
为了进一步探究林麝应对热应激的分子调控机制，研究人员对 G1、G2、G3 三个时期的 18 个样本进行了 RNA 测序分析。主成分分析显示，热应激组（G3）和正常组（G1、G2）能够完全分离。通过筛选，发现 G1 和 G3 比较时，有 6410 个基因上调，472 个基因下调。对这些差异表达基因进行功能和通路分析后发现，它们主要富集在氧化应激、免疫反应和能量代谢相关的通路中，如 FoxO 信号通路、NOD 样受体信号通路、内质网中的蛋白质加工、甲状腺激素信号通路等。此外，研究人员还对不同条件下共表达的差异表达基因进行了筛选和趋势分析，发现热应激会影响能量代谢，可能引发炎症和免疫系统反应。通过构建基因调控网络，发现热应激时高浓度的皮质醇会激活醛固酮调节的钠重吸收信号通路，调节细胞内外的 Na?和 K?浓度，维持电解质和体液平衡。同时，cAMP 和钙信号通路也会被激活，影响下游的代谢和免疫相关通路，帮助林麝适应热应激环境。
研究人员通过对林麝在不同 THI 条件下生理生化参数和分子调控机制的分析，证实当 THI 达到 74.89 时，林麝会经历热应激。热应激虽然对林麝的内环境稳态影响较小，但不可避免地会影响其蛋白质和脂质代谢，诱导氧化应激，对免疫系统产生不利影响。转录组分析表明，差异表达基因富集在与细胞代谢、氧化应激和免疫调节相关的信号通路中。随着 THI 的增加，与蛋白质代谢、先天免疫和抗氧化相关的基因受到抑制，而与体液免疫相关的基因则呈上升趋势。
这项研究为林麝的科学养殖提供了重要的理论支持。通过了解林麝在热应激下的生理和分子变化，养殖者可以采取针对性的措施来缓解热应激对林麝的危害，如改善养殖环境的温度和湿度条件、调整饲料配方等，从而提高林麝的养殖效益，促进林麝养殖业的可持续发展。同时，该研究也有助于我们更深入地理解反刍动物在热应激下的免疫动态变化，为其他动物应对热应激的研究提供了参考。
