《Antioxidants》：Physiological and Redox Responses of Siamese Crocodiles (Crocodylus siamensis Schneider, 1801) to Progressive Thermal Exposure
编辑推荐：
急性温度升高可挑战变温动物的生理调控与细胞氧化还原稳态，然而暹罗鳄（Crocodylus siamensis Schneider, 1801）在这方面的整合性生理与氧化还原响应仍缺乏系统表征。本研究旨在评估急性升温过程中的生理响应，并表征混合血细胞中的生化响应
急性温度升高可挑战变温动物的生理调控与细胞氧化还原稳态，然而暹罗鳄（Crocodylus siamensis Schneider, 1801）在这方面的整合性生理与氧化还原响应仍缺乏系统表征。本研究旨在评估急性升温过程中的生理响应，并表征混合血细胞中的生化响应。研究人员将6条暹罗鳄暴露于30–38 °C的温度环境，同时将混合血细胞在30–40 °C下孵育。体核温度从30 °C时的31.35 ± 0.15 °C升至38 °C时的37.48 ± 0.20 °C（p < 0.0001）；脉搏频率从34 °C时的42.50 ± 5.82 次/分升至36 °C时的62.38 ± 6.33 次/分（p < 0.05）；血氧饱和度保持不变。在混合血细胞制备物中，较高温度下过氧化氢水平升高、谷胱甘肽过氧化物酶活性降低（p < 0.05），同时伴有三价铁、脂质氢过氧化物和丙二醛水平的变化。线粒体活性、总抗氧化能力、一氧化氮和蛋白质氧化水平则保持稳定。由于生化实验仅包含一份混合生物学制备物，这些结果代表制备物内部的响应，而非群体水平效应。上述发现为暹罗鳄急性升温过程中整体动物生理响应以及氧化还原平衡、铁状态和脂质过氧化的互补性变化提供了整合表征。
暹罗鳄（Crocodylus siamensis Schneider, 1801）是分布于东南亚淡水生境的重要爬行动物，兼具生态保护与养殖经济价值。气候变暖导致的环境温度上升会显著影响变温动物的体温调节、代谢需求和氧化还原平衡，然而该物种在急性升温过程中整体生理响应与细胞生化改变之间的整合信息仍十分有限。为此，研究人员提出两个互补假设：在体实验中，渐进性急性升温会改变暹罗鳄的体温、体表温度和心血管响应；在体外实验中，急性升温会改变混合血细胞制备物中活性氧、抗氧化防御、铁氧化还原状态和脂质过氧化相关指标。研究使用6条约18月龄、临床健康的暹罗鳄（3雄3雌，体长75 ± 4.27 cm，体重1.07 ± 0.33 kg），来源与饲养于泰国东北部黎逸府一家商业鳄鱼养殖场。动物在实验前经过14天适应期，并在禁食48小时后接受渐进升温处理。在体实验采用重复测量设计，将6条鳄鱼依次暴露于30、32、34、36、38 °C水温各30分钟后测量生理指标。体外实验在体实验结束14天后采集静脉血，将6条鳄鱼血液等量合并制备混合血细胞，洗涤后以PBS稀释，分别于30、32、34、36、38、40 °C孵育20分钟，每个温度设5个技术重复。主要关键技术方法包括：使用脉搏血氧仪测定心率和血氧饱和度、数字温度计测定泄殖腔体温、红外测温仪测定8个体表位点温度；生化指标测定采用已发表方法及改良水杨酸羟化法测羟基自由基、改良Ellman法测半胱氨酸、改良FOX法测脂质氢过氧化物。统计分析方面，生理数据使用混合效应模型（温度固定效应、动物个体随机效应），生化数据使用单因素方差分析及Sidak多重比较检验。结果显示：体核温度和多数体表温度随升温逐渐升高；脉搏频率在34 °C与36 °C之间存在显著差异，而血氧饱和度各温度间无显著变化。在混合血细胞制备物中，过氧化氢水平在较高温度（尤其36 °C以后）升高，羟基自由基在32 °C后明显升高，谷胱甘肽在34 °C短暂升高后于36–40 °C下降，谷胱甘肽过氧化物酶活性在36–40 °C持续降低，维生素E在38–40 °C较高，半胱氨酸呈非单调波动，亚铁离子在38 °C最低，三价铁离子在36–40 °C较高，脂质氢过氧化物在36 °C达峰值后下降，丙二醛在38–40 °C升高；线粒体活性、一氧化氮、总抗氧化能力和蛋白质氧化在各温度间无显著差异。讨论部分指出，体核温度与体表温度升高符合变温动物依赖环境热源的体温调节特征；脉搏频率的非单调变化及固定升温顺序的设计意味着难以完全区分温度与累积暴露时间、处理顺序、束缚和重复操作等因素的效应。生化层面，过氧化氢升高与GPx活性下降并存，提示过氧化物清除能力减弱；铁介导的Fenton反应与羟基自由基生成、脂质过氧化指标变化在机制上相容；GSH–GPx系统受损、铁氧化还原紊乱和脂质过氧化物积累具有铁死亡相关生化特征，但未直接检测铁死亡通路。研究人员强调，36 °C仅是描述性观察温度，而非经阈值分析确定的耐受或福利临界值。研究结论为：渐进性急性升温伴随暹罗鳄体核与体表温度升高及脉搏频率变异，血氧饱和度不变；混合血细胞制备物中温度相关变化涉及氧化平衡、抗氧化防御、铁氧化还原状态和脂质过氧化指标，多项改变约从36 °C起显现；但36 °C不应被视为统计学定义的耐受、福利或饲养管理阈值。
