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季节性繁殖是动物为了适应外界环境变化,选择在最佳条件下繁殖的一种生殖策略。其中光周期是协调动物生理行为与季节变化同步最为重要的环境信号,光照信号通过下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴调控动物复杂的繁殖活动,但具体的作用机制还不清楚。下丘脑弓状核中的KNDy神经元共表达Kisspeptin、神经激肽B（NKB）和强啡肽（DYN）三种神经肽,参与动物的生殖内分泌调控,在促性腺激素释放激素（GnRH）/黄体生成激素（LH）脉冲式分泌过程中发挥重要作用。KNDy神经元作为中间介质既可以调控GnRH的释放,也可以介导性激素对GnRH的负反馈调控,是动物生殖系统反馈调节回路中的中心节点。黑线仓鼠（Cricetulus barabensis）分布范围广,繁殖能力强,繁殖高峰期通常出现在春、秋季节,是我国北方地区的主要农田和草原啮齿类害鼠。具有光敏感性的季节性繁殖特点,其繁殖活动与光照时长以及季节变化密切相关,同时繁殖过程受到神经内分泌系统的复杂调控。该鼠种群数量波动受到季节性调控,是研究光周期调控鼠类季节性繁殖机制的理想实验材料,但光照通过KNDy神经元调控黑线仓鼠季节性繁殖的分子机制尚未见报道。结合该鼠的生态特点,本实验以雌性黑线仓鼠为研究对象,KNDy神经元为中心,将30只成年雌性仓鼠平均分为3组,分别置于短光照组（L:D=8:16,SD）、中光照组（L:D=12:12,MD）和长光照组（L:D=16:8,LD）,处理10周,研究不同光照条件下黑线仓鼠的焦虑行为,体重和摄食量的差异,粪便中雌二醇（E2）、皮质醇（Cortisol）的含量和血清中卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）、Kisspeptin、神经激肽B（NKB）、强啡肽（DYN）的浓度差异,以及KNDy神经元相关基因在mRNA与蛋白水平上的差异表达。从而探究光周期通过KNDy神经元调控黑线仓鼠下丘脑繁殖活动的分子机制,以及各因子对黑线仓鼠繁殖活动的调控效应,具体结果分析如下:1.黑线仓鼠的焦虑行为分析结果显示,不同光周期条件下,黑线仓鼠进入开放臂次数和停留时间有显著性差异,与MD组相比,SD和LD条件下个体的开放臂次数和停留时间均增加,并且SD组个体进入开放臂的次数与停留时间显著高于MD组（P<0.05）,从而降低其焦虑程度。2.黑线仓鼠体重和摄食量分析结果表明,不同光周期条件下,黑线仓鼠体重不存在显著性差异（P>0.05）,但总体上LD组个体体重呈增长趋势,SD组体重呈下降趋势。SD组个体的摄食量高于MD和LD组,且第4周与第6周SD组个体的摄食量显著高于MD组（P<0.05）,表明光照作为一种重要的环境因子,影响黑线仓鼠的生理活动。3.粪便中激素浓度分析结果显示,E2含量随光照时长的增加呈上升趋势但未达到显著性水平;皮质醇含量在SD组相对较低,MD组相对较高,但仍未达到显著性水平。血清中激素浓度分析结果显示,FSH、LH的浓度随光照时间的延长呈上升趋势,且LD组中FSH浓度极显著高于SD组（P<0.01）,MD组中FSH浓度显著高于SD组（P<0.05）。KNDy神经元在不同光周期条件下表现出不同的反应模式,Kisspeptin的浓度随光照时间的延长也呈现上升趋势,且LD组显著高于SD组（P<0.05）,而NKB与DYN激素的浓度在不同光周期条件下趋于平稳。4.下丘脑中KISS1R、GnRH、TAC3、TACR3、PDYN、KOR基因差异表达分析结果表明,TAC3、TACR3、PDYN的表达量随光照时长的增加而增加,其中TAC3、TACR3在SD组表达量显著低于LD组（P<0.05）,PDYN在SD组表达量极显著低于MD和LD组（P<0.01）。KISS1R、GnRH、KOR均为MD组中表达量相对较低,SD和LD均能够增加KISS1R和KOR的表达。KISS1R在SD组的表达量显著高于MD组（P<0.05）,GnRH在LD组的表达量显著高于MD组（P<0.05）,KOR在SD组的表达量显著高于LD组（P<0.05）,且极显著高于MD组（P<0.01）。5.下丘脑中KISS1R、GnRH、NKB、NK3R、DYN、KOR蛋白差异表达分析结果表明,蛋白表达模式与基因表达模式类似。GnRH、NKB、NK3R、DYN蛋白表达量随光照时长的增加而增加,而KISS1R、KOR蛋白表达量随光照时长的增加而降低,且GnRH、NKB、DYN在SD组蛋白表达量显著低于LD组（P<0.05）,KOR、KISS1R蛋白表达量均在SD组最高,其中KOR蛋白表达量在SD组显著高于LD组（P<0.05）,KISS1R蛋白表达量在SD组显著高于MD组（P<0.05）。因此,我们推测光周期是影响黑线仓鼠KNDy神经元表达的重要环境因子,KNDy神经元主要通过调控血清中GnRH与FSH的浓度,进而调控黑线仓鼠的繁殖活动。但黑线仓鼠KNDy神经元的活性受到众多因子的综合作用,具体调控机制还有待于进一步的研究。综上所述,本论文研究了不同光周期条件下黑线仓鼠下丘脑中KNDy神经元相关基因的差异表达,探讨了KNDy神经元介导光周期调控黑线仓鼠季节性繁殖活动的分子机制,该研究为控制鼠害的发生、种群动态波动规律、种群的季节性波动机理等方面提供了重要的理论依据。