本项目以高原鼠兔为对象,从调节能量代谢的关键因子leptin蛋白为切入点,探讨了鼠兔leptin蛋白的分子进化特点及适应性功能进化特征。结果显示鼠兔leptin蛋白发生了正向选择(即适应性功能进化位点),其中9个位点发生于leptin蛋白的关键功能区;寒冷而非低氧是驱动leptin蛋白发生适应性功能进化的重要环境因子;外源重组鼠兔leptin蛋白通过增加褐色脂肪组织线粒体数量和蛋白含量、甲状腺激素的分泌及产热相关基因的表达量以增加常温和低温驯化小鼠的产热能力,且在低温驯化下这种产热能力表现更为明显;外源重组鼠兔leptin蛋白显著改善高糖高血脂模型动物的血糖及血脂水平,促进糖代谢及脂代谢相关基因表达,具有明显的抗糖尿病及抗高血脂作用;与其他常温动物leptin蛋白相比,鼠兔leptin在促进产热、调节血糖方面的作用更为明显。因此,在青藏高原极端压力环境下,经过长期自然选择,鼠兔leptin蛋白发生了适应性功能进化,对鼠兔适应极端高原环境具有重要的生态学意义,鼠兔leptin蛋白可调节血糖血脂水平,具有潜在开发价值。
英文主题词plateau pika; leptin; adaptive functional evolution