通过多重免疫测定法对北极熊（Ursus maritimus）血清中的卵泡刺激素、生长激素、瘦素、黄体生成素和催乳素进行表征

《Journal of Animal Science》：Characterization of serum follicle stimulating hormone, growth hormone, leptin, luteinizing hormone, and prolactin in female polar bears (Ursus maritimus) via multiplex immunoassay

　　

摘要

繁殖失败是北极熊（Ursus maritimus）种群日益关注的问题。尽管激素监测提高了对繁殖功能的理解，但基于血清的评估方法却未得到充分应用。本研究评估了使用多重免疫测定法来检测雌性北极熊关键激素的情况。从25只雌性北极熊身上采集了血清样本（共103份，每只熊2-8份），并利用商业试剂盒检测了促卵泡激素（FSH）、生长激素（GH）、瘦素、黄体生成素（LH）和催乳素（PRL）的水平。检测验证确认了生物意义上的数据一致性、可接受的样品加标回收率（范围：91.6–99.8%）以及四次冻融循环后的分析物稳定性（差异小于15%）。将年龄组分为幼年（0–5.0岁）、年轻成年（5.1–12.0岁）、成年（12.1–20.0岁）和老年（>20.0岁）。除非需要特别分析，否则幼年北极熊被排除在研究范围之外。季节划分依据北半球的天文季节。FSH水平经常低于检测的最低限（MDL），表明虽然检测方法的特异性得到了确认，但其灵敏度不足以可靠地定量该物种的生理浓度。可检测到的FSH值（范围：7.8至22.4 ng/mL）主要出现在繁殖季节，而从5月到11月期间没有样本超过MDL。GH浓度随季节有显著差异（P = 0.001），冬季的平均值最高（4.29 ± 2.0 ng/mL），夏季最低（0.59 ± 0.28 ng/mL）。瘦素浓度在不同年龄组间也存在差异（P = 0.001），老年组的平均值最高（1.69 ± 0.50 ng/mL），年轻成年组最低（0.58 ± 0.42 ng/mL）。LH水平也随年龄变化（P = 0.0002），老年组的平均值最高（0.65 ± 0.18 ng/mL），而未成熟的北极熊最低（0.16 ± 0.04 ng/mL）。PRL的平均值在冬季（38.05 ± 9.71 ng/mL）和春季（36.38 ± 8.49 ng/mL；P = 0.0001）以及不同年龄组间（P = 0.04）均达到峰值；然而，事后分析显示各年龄组间的差异不显著。这些结果表明多重免疫测定技术在北极熊繁殖激素监测中的适用性。值得注意的是，这是首次全面研究雌性北极熊的几种关键激素。

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概述

繁殖健康对北极熊种群的存续至关重要，而这一物种正日益受到气候变化的威胁。本研究旨在改进科学家监测雌性北极熊繁殖相关激素水平的方法。研究人员使用了一种称为多重免疫测定法的实验室技术，该技术可以利用少量血清同时检测多种激素。他们使用来自25只雌性北极熊的103份样本，检测了五种激素：促卵泡激素（FSH）、生长激素（GH）、瘦素、黄体生成素（LH）和催乳素（PRL）。

研究结果显示，GH和PRL的水平存在季节性变化，冬季和春季的变化最为显著。FSH主要在繁殖季节可被检测到，而瘦素、LH和PRL的水平则因年龄组而异。这些发现表明，多重免疫测定技术是利用少量样本监测北极熊繁殖激素的强大工具。重要的是，这是首次全面研究该物种几种蛋白质激素的研究。这些方法未来可以在动物园和保护项目中改进北极熊的繁殖监测工作。