文献解析-家雀在红细胞双链DNA损伤中没有表现出昼夜节律

Arbor Assays- 皮质酮ELISA试剂盒

文献标题：House sparrows do not show a diel rhythm in double-strand DNA damage in erythrocytes

DOI：https://doi.org/10.7717/peerj.18375

研究背景：

DNA损伤可能由多种内在和外在因素引起。未受控制的DNA损伤积累可能导致基因表达变化、细胞凋亡、癌症或寿命缩短。最近的一项研究表明，自由生活的家麻雀（Passer domesticus）在夏季比冬季在五个不同的组织中具有更高的DNA损伤。这一结果在将家麻雀带入圈养环境并暴露于相似的光周期下时仍然一致，且在所有其他变量保持不变的情况下。基于上述结果，研究者提出了两个假设：(1) DNA损伤的季节性变化与昼夜节律调节有关；(2) DNA损伤的季节性变化与活跃小时数的总数有关。尽管尚未研究DNA损伤的昼夜节律，但许多能改变DNA损伤水平的因素确实表现出节律性。例如，基线皮质酮（可以增加DNA损伤）和褪黑激素（具有抗氧化特性，可能保护DNA免受损伤）在黑暗期或scotophase达到高峰。

研究方法：

1、实验设计-昼夜节律（Diel rhythms）：研究者捕获了自由生活的家麻雀，并在圈养条件下对其进行了12小时光照：12小时黑暗（12L:12D）的光周期实验。通过在一天中的六个时间点（00:00, 04:00, 08:00, 12:00, 16:00, 20:00）收集血液样本，来评估DNA损伤和尿酸水平，以判断是否存在昼夜节律。

2、实验设计-共振光周期（Resonance light cycles）：研究者进行了另一项实验，将鸟类置于非自然的光周期中，比较了6小时光照：6小时黑暗（6L:6D）和4.5小时光照：7.5小时黑暗（4.5L:7.5D）的光周期对DNA损伤的影响，并与它们的自然对应物12L:12D和9L:15D进行比较。实验中还评估了皮质酮水平和DNA损伤，以及腹部脂肪、海马体、下丘脑和肝脏中的DNA损伤。

3、彗星实验（Comet assay）：使用中性彗星实验来量化双链DNA损伤。对全血、腹部脂肪、海马体、下丘脑和肝脏样本进行处理，并使用彗星滑梯进行实验，最后使用SYBR? Gold染色并通过荧光显微镜进行成像，以量化DNA损伤。

4、皮质酮量化：通过离心分离全血和血浆，使用酶免疫分析法对皮质酮进行量化。

研究内容：

研究主要探讨了家麻雀红细胞中双链DNA损伤的昼夜节律，并进一步研究了非自然光周期对DNA损伤的影响。此外，研究还评估了光周期对皮质酮水平和组织中DNA损伤的影响，以及腹部脂肪、海马体、下丘脑和肝脏中的DNA损伤情况。

研究结果

昼夜节律实验结果：研究发现，家麻雀的DNA损伤在一天中并没有显示出昼夜节律，而尿酸水平则表现出昼夜节律，即在光照期间达到高峰，在黑暗期间降低。

共振光周期实验结果：在12小时总光照的鸟类中，6L:6D光周期的鸟类在血液中、腹部脂肪和海马体中的DNA损伤低于12L:12D光周期的鸟类。而在9小时总光照的鸟类中，4.5L:7.5D光周期的鸟类在下丘脑和肝脏中的DNA损伤低于9L:15D光周期的鸟类。

 生理反应：经过共振光周期处理后，鸟类的基础皮质酮水平增加，表明可能受到光周期的影响而准备繁殖。同时，DNA损伤在血液中降低，表明DNA损伤与皮质酮水平之间可能不存在直接的驱动关系。

组织特异性的DNA损伤变化：在6:6共振光周期组中，血液、腹部脂肪和海马体的DNA损伤显著低于12:12组，但在下丘脑和肝脏中没有差异。而在4.5:7.5共振光周期组中，下丘脑和肝脏的DNA损伤低于9:15组。

Arbor Assays生产的皮质酮ELISA试剂盒Corticosterone ELISA Kit, (5 Whole Plate)（货号K014-H5W）

这个试剂盒在文献中的主要作用是量化血浆中的皮质酮（corticosterone）水平。具体来说，研究者使用这个试剂盒来测量：

皮质酮水平：通过酶免疫分析法，研究者能够定量分析家麻雀血浆中的皮质酮浓度，这是评估它们应激反应的一个关键指标。

光周期影响：通过比较不同光周期处理下家麻雀的皮质酮水平，研究者探讨了非自然光周期（共振光周期）对鸟类生理应激反应的影响。

生理和行为响应：皮质酮水平的变化与鸟类的繁殖生理和行为响应有关，因此，这个试剂盒帮助研究者理解光周期变化如何影响鸟类的繁殖准备和应激状态。

综上所述，K014H5W试剂盒在文献中用于测量皮质酮水平，为研究光周期对家麻雀DNA损伤和应激反应影响提供了重要数据。