沙鼠是沙鼠亚科下动物的统称，又称沙土鼠、沙漠之鼠。毛呈沙黄色。体型小；头圆，眼大，耳壳较短；后肢长为前肢的1—2倍；尾较长，一般等于或略大于体长，长满被毛并常在尾尖部集中成毛簇；中腹部有一个卵圆形、棕褐色的无毛区域；没有犬齿和前臼齿，有1对上下门齿，两侧各有3对上下臼齿。

有的种类也侵入到开垦后的农田地区。15属包括：小沙鼠属：Gerbillus； 索马里侏儒沙鼠（单种属）：Microdillus； 沙鼠属：Meriones ；大沙鼠（单种属）：Rhombomys； 肥沙鼠属：Psammomys； 蓬尾沙鼠（单种属）：Sekeetamys ；普氏沙鼠（单种属）：Brachiones ；兜沙鼠（单种属）：Desmodilliscus ；肥尾沙鼠（单种属）：Pachyuromys ；大裸蹠沙鼠属（单种属）：Tatera ；小裸蹠沙鼠属：Taterillus； 短耳沙鼠（单种属）：Desmodillus ；南非小沙鼠属：Gerbillurus ；鳞掌沙鼠属（单种属）：Ammodillus等。中国有3属7种；短耳沙鼠是中国特有种，分布于新疆维吾尔自治区南部、内蒙古自治区西部和甘肃省西部。沙鼠因栖息于干旱的荒漠地区而得名。体小型，体长7～20厘米；头圆、眼大，耳壳较短；毛呈沙黄色；听泡发达、听觉灵敏；后肢长为前肢的1～2倍，适于跳跃；尾较长，一般等于或略大于体长，跳跃时起保持身体平衡的作用。

子午沙鼠和长爪沙鼠是蒙新动物地理区生物多样性的重要指示物种，并且分布范围比较广，特别是子午沙鼠。因此，它们可以作为研究蒙新区小型哺乳动物系统地理学比较理想的研究对象。本研究主要目标就是通过分析子午沙鼠和长爪沙鼠现有种群遗传变异地理分布格局，试图探讨第四纪冰期及青藏高原近代的隆升等地质事件对我国蒙新区小型哺乳动物地理分布格局形成及进化的影响。本研究测定了77个子午沙鼠和52个长爪沙鼠细胞色素6基因全序列，通过构建了单倍型的系统发育树和最小跨度网格图，对子午沙鼠和长爪沙鼠系统地理格局和种群历史进行探讨，结果如下：（一）子午沙鼠的系统地理学研究1．通过对19个采样点77个子午沙鼠个体的Cyt b．基因序列（1140bp）进行分析，发现共有212个核苷酸变异位点（179个转换、33个颠换），共定义了59种单倍型。单倍型多样性（H）和核苷酸多样性（π）分别为0.991和0.047。2．NJ树、MP树和Network图都提示子午沙鼠种群可以划分为东南、西北和天山3个主要类群。3个类群的分歧大约发生在1.46～2.18百万年前，即更新世早期S冰缘期。并且FST分析的结果也提示3个类群出现了显著的遗传分化（P<0.01）。其中塔克拉玛干沙漠有可能是天山类群与东南类群隔离的地理障碍。3．东南类群个体间的歧点分布呈单峰状，并且Tajima检验（D=-2.005，P<0.05）和Fu中性检验（Fs=-25.045，P<0.05）都是负值，提示该类群的子午沙鼠可能经历种群增长和扩张事件。从单倍型在各地理单元中的分布来看，该类群未表现出明显的系统地理格局。（二）长爪沙鼠的系统地理学研究1．基于6个种群52个长爪沙鼠个体的线粒体细胞色素b（Cyt b）基因全序列（1140bp）的遗传变异分析，共发现74个核苷酸变异位点，包含转换和颠换位点分别为65个和9个，共定义37个单倍型。单倍型多样性（H）和核苷酸多样性（π）分别为0.976和0.007。2．系统发育分析（NJ树、MP树）表明37种单倍型聚为明显的两支（A和B支），其中B支含有贺兰山东部种群中的3种单倍型，而A支包括其余的单倍型，分歧时间约为260ka B.P，可能在庐山冰期（240.370ka B.P）经历了一次强烈的种群瓶颈，从而导致其种群的分歧，贺兰山东部可能作为冰期避难所，包含于所有的谱系分支中。3．Clade A个体间的歧点分布呈单峰状，并且Tajima检验值（D=-1.86，P<0.05）和Fu检验值（Fs=-21.89，P<0.05）都是负值，提示长爪沙鼠种群可能经历种群增长和扩张事件，该扩张时间大约发生在11万年前，即末次间冰期。（三）子午沙鼠和长爪沙鼠的分歧时间基于59个子午沙鼠单倍型和37个长爪沙鼠单倍型构建的系统发生树（MP树）结果提示，这两个姐妹种形成两个明显的系统群，其共祖时间大约发生在2.73百万年前。

长爪沙鼠（Meiiones Unguiculataus Milme-Edwauds）亦称长爪沙土鼠，蒙古沙鼠或黑爪蒙古沙土鼠（内蒙一带），黄耗子（河北坝上地区），砂耗子等。在动物分类学上属于哺乳钢，啮齿目、仓鼠科，沙鼠亚科，沙鼠属。分布在内蒙古自治区及其毗邻的省区，包括河北省北部、山西、陕西、甘当、宁夏、青海等地的草原地带。蒙古人民共和国和苏联布里亚特地区也有分布。

长爪沙鼠体长112.5(97～132）毫米，尾长101.5(97～106）毫米，背毛棕灰色，腹毛灰白色，耳明显，耳壳前缘有灰白色长毛，内侧顶端有少而短的毛，其系部分裸露。尾上被以密毛，尾端毛较长，形成毛束。爪较长，趾端有弯锥形强爪，适于掘洞，后肢跖的和掌被以细毛，眼大而圆。寿命2～3年，生后3～4个月性成熟，通常5～6个月配种，性周期4～6天，妊娠期24～26天，哺乳期21天，成年雌鼠体重60～75克，雄性70～80克。

学名：Meriones meridianus (Pallas）、类属：属啮齿目、仓鼠科别名 ：黄耗子、中午沙鼠、午时沙土鼠，是我国特有的沙鼠。分布：内蒙古中部、河北张家口向西、陕西、甘肃、宁夏、山西、青海、新疆等省区。部分子午沙鼠的洞穴筑在比海平面还低154米的艾丁湖，是住得最低的陆栖动物。寄主：蔬菜、杂草和牧草、粮食作物。危害特点：主要危害植物种子及其营养体，秋季盗贮粮食，在黄土高原，其洞穴可加速水土流失。

形态特征

体长10～15厘米，尾长近于体长，耳壳明显突出毛外，向前折可达眼部。体背毛浅棕黄色至沙黄色，基部暗灰色，中段沙黄色，毛尖黑色。腹毛纯白色；尾毛棕黄色或棕色，有的尾下面稍淡或杂生白毛，尾端具毛束。爪基部浅褐色，尖部白色。听孢发达，上门齿前面具一条纵沟。啮齿动物目 哺乳动物 。

生活习性

子午沙鼠主要栖息于荒漠或半荒漠地区，有时也见于非地带性的沙地和农区。在内蒙古，子午沙鼠的典型生境为灌木和半灌木丛生的沙丘和沙地。子午沙鼠的洞系可分为越冬洞、夏季洞和复杂洞。洞口直径3～6cm，1～3个洞口，有时4～5个，多开口于灌丛和草根下，洞道弯曲多分支，总长度2～3m，深度多为30～40cm，有的分支在接近地表处形成盲端，以备应急之用。越冬洞洞道深，窝巢深达2m以下。雌鼠在妊娠和哺乳期间出入洞口之后，常将洞口堵塞。子午沙鼠不冬眠，喜在夜间活动，活动高峰为子夜0时。食性杂。在内蒙古，4月份开始繁殖，繁殖期长，可达7个多月，每年繁殖2～3次，妊娠率低，6月下旬的妊娠率为33.3%，且逐月下降。每胎产仔2～11只，多为4～6只。子午沙鼠从春季到秋季约增长10倍，其死亡率为90%左右，自然界中活到一年的不到1%。

防治方法

子午沙鼠喜食种子，且爱寻找撒在地上的种子，因此用毒饵法灭鼠效果最好。在人口稀少的荒漠地带，也可用飞机撒播，高标50m，间隔70m，沿两边撒2条，灭效较好。

⑴农田建设要考虑到防治鼠害，如深翻土地，破坏其洞系及识别方向位置的标志，能增加天敌捕食的机会。

⑵清除田园杂草，恶化其隐蔽条件，可减轻鼠害。

⑶作物采收时要快并妥善储藏，断绝或减少鼠类食源。

⑷保护并利用天敌。

⑸人工捕杀。在黑线姬鼠数量高峰期或冬闲季节，可发动群众采取夹捕、封洞、陷阱、水灌、鼓风、剖挖或枪击等措施进行捕杀。有条件的地区也可用电猫灭鼠。

⑹毒饵法。用0.1%敌鼠钠盐毒饵、0.02%氯敌鼠钠盐毒饵、0.01%氯鼠酮毒饵、0.05%溴敌隆毒饵、0.03%～0.05%杀鼠脒毒饵，以小麦、莜麦、大米或玉米（小颗粒）作诱饵，采取封锁带式投饵技术和。一次性饱和投饵技术，防效较好。也可使用1.5%甘氟小麦毒饵，半年内不能再用，宜与慢放毒饵交替使用，且该毒饵使用前要投放前饵，直到害鼠无戒备心再投放毒饵。

⑺烟雾炮法。将硝酸钠或硝酸铵溶于适量热水中，再把硝酸钠40%与干牲口粪60%或硝酸铵50%与锯末50%混合拌匀，晒干后装筒，筒内不宜太满太实，秋季，选择晴天将炮筒一端蘸煤油、柴油或汽油，点燃待放出大烟雾时立即投入有效鼠洞内，入洞深达15～17m处，洞口堵实，5～10分钟后害鼠即可被毒杀。

⑻熏蒸法。在有效鼠洞内，每洞把注有3～5ml氯化苦的棉花团或草团塞入，洞口盖土；也可用磷化铝，每洞2～3片。

⑼拌种法。播种时用甲基异柳磷拌种。

肥尾沙鼠（学名Pachyuromys duprasi）是沙鼠中的一个物种，也是肥尾沙鼠属（Pachyuromys）下的唯一物种。科学分类为：动物界 Animalia、脊索动物门 Chordata、哺乳纲 Mammalia、啮齿目 Rodentia、鼠科 Muridae、 沙鼠亚科 Gerbillinae、肥尾沙鼠属 PachyuromysLataste,1881 、肥尾沙鼠 P. duprasi。中文名北非肥尾沙鼠、别名通心粉鼠、胖尾巴沙鼠、英文名Four Toed Jerboa、拉丁学名Pachyuromys duprasi。分布在撒哈拉沙漠北部、胎生、以昆虫、蔬菜为食。

生活习性

习惯生活在高温和比较干燥的环境，夜行性，晚上觅食，肥尾沙鼠很爱干净，每天会用很多时间洗脸刷毛，很少排尿，尿液也没有刺鼻的味道。

体形特征

身长10～13厘米、尾长5厘米、肥尾沙鼠有着粗而浓密的毛皮，看起来有些像仓鼠。不像仓鼠的就是有着尖尖的鼻子，和一个肥胖得像球棒一样的尾巴。肥尾沙鼠会把食物和水份储存在尾巴，就像骆驼把食物和水份存在驼峰上一样，因此，一只健康的北非肥尾沙鼠应该有饱满的尾巴。

性格

北非肥尾沙鼠非常可爱，但不旦它们外表上像仓鼠，连行为也很像仓鼠。好奇心是蒙古沙鼠最吸引人的地方，北非肥尾沙鼠完全缺乏好奇心。把它们放在手掌心上，它们只是坐在那里，对它们新的环境一点也没有兴趣，也不会试图逃跑。

繁殖养殖

肥尾沙鼠怀孕的机率小繁殖少、养殖困难。一只怀孕或哺乳中的母鼠，很可能杀了它的伴侣。当它们打架时，发出大声的尖叫，而且咬对方的尾巴，通常两只的尾巴几乎都有永久的咬痕。建议初次饲养者养一对同性的肥尾沙鼠，这样应该会比一对异性的好养。北非肥尾沙鼠也可以单独养。

肥尾沙鼠睡觉的奇怪姿势

生活在开旷的荒漠地区，依靠复杂的洞系、灵敏的听觉和迅速跳跃来逃避敌害。有的白天活动，有的夜间活动。不冬眠。主要以植物为食。一生中很少喝水或完全不喝水，仅靠摄取食物中的水分来满足需要。沙鼠具发达的爪，善于挖掘复杂的洞系。尤以大沙鼠最突出，每1个大沙鼠的洞系有洞口几十个到上百个，内有窝、“仓库”、“厕所”，洞道相互交错，分为2～3层。在这种复杂的洞系中，有相对稳定的小气候。沙鼠在春末夏初开始繁殖，年产2～3胎，每胎产仔3～8只。寿命约2年。

沙鼠都是群居生活，这有助于发现天敌时互相报警，以逃避敌害。在灌木丛生的沙丘周围，鼠洞群就仿佛一个个暗堡，每个洞口都堆着一堆从洞中掏出的沙土，一个洞群有鼠洞8到9个，多的达二三十个。

蓬尾沙鼠（学名Sekeetamys calurus）又称丛尾沙鼠，是鼠科中的一个物种，也是蓬尾沙鼠属（Sekeetamys）下的唯一物种。可发现于埃及、以色列、约旦、沙特阿拉伯以及苏丹。无危。科学分类为：动物界 Animalia、 脊索动物门 Chordata、 哺乳纲 Mammalia、 啮齿目 Rodentia、鼠科 Muridae、 沙鼠亚科 Gerbillinae、 沙鼠族 Gerbillini、 大沙鼠亚族 Rhombomyina、蓬尾沙鼠属 SekeetamysEllerman,1947 、蓬尾沙鼠种 S. calurus。

繁殖习性

沙鼠的怀孕期，时间大概是24天。一只母沙鼠一生中大概生7胎，平均每胎5只到12只最多。

（如果因为粮食不足，生活空间狭小，或其他因素生产过的母沙鼠可能会吃掉幼鼠。如果粮食充足，空间够大，就不会有这样的问题了，下一胎也可以安然地成长。）

刚出生的沙鼠，约1寸大小，没有毛且眼睛看不见。母沙鼠舔净它、抚育它，坐在它身上帮它保暖，大部分的父沙鼠都是尽责顾家的。如果这一胎有很多只幼鼠，父沙鼠会把它们平分成两堆，不会偏心地对待它们。几天之后，毛色会渐渐明显。2星期之后，牙齿及毛发会完全长齐，它们可以爬动，虽然眼睛还没张开。3星期后，眼睛可以张开，这时就是断奶之时。12星期后，体重达56.7公克，4个月后，就可以达到理想体重85～113.4公克

养殖要点

首先，沙鼠体内有特殊的水分调节系统，使自己能排出浓缩的尿液与粪便，以节省水分，适应沙漠严酷的环境。由于粪尿量少，饲养沙鼠的环境便不容易发臭，这对饲养者而言是有利的。但这并不代表他们不需要喝水，事实上，虽然他们喝的水不多，但饲养者依旧要提供他们足够干净的饮水以便它们自由取用。

第二，沙鼠需要较为干燥的环境，且为群居的动物，它们非常需要同伴互相理毛玩耍。沙鼠有极强的领域性，他们以小家庭为单位，在自己的窝附近构筑领域，若有陌生鼠侵入，他们会毫不留情的把它赶走。所以若要介绍新成员给成年的沙鼠，必须要花费一番功夫慢慢来才行。比如将原来的饲养箱用铁网隔成两半，让他们彼此看得到，但是无法攻击对方，接著每隔两个小时将它们换边，适应对方的味道。这个动作持续两天之后，再慢慢把隔间移除，观察几个小时看他们是否会打架。如果还是会，就必须再放入隔网，进行重复换边的动作。

第三，沙鼠的母性强，公沙鼠也会帮忙照顾小孩，且为一夫一妻制。所以在沙鼠分娩后，并不需要把公母沙鼠分开。第四，沙鼠需要的饲养空间较大。由于沙鼠时常有站立、跳跃的行为，运动量大，所以养育沙鼠的笼必须大。一只沙鼠所需的空间最少要有30cm×60cm×30cm（长×宽×高），两只则需要1800cm×1800cm×30cm（底面积×高）。垫料方面可以给予干净的纸张、牧草等等，深度至少需要达到3公分以上。

第五，在食物方面，除了标准的磨牙鼠饲料外，也可以给予牧草、综合谷物、矿盐块、新鲜蔬果。但是像葵花子这种高脂肪的种子，只能偶尔给予作为零食。常吃的话，不但容易过胖，还会得心血管方面的疾病。另外新鲜的食物必须保持清洁，每天若有剩下来的必须清除掉，否则沙鼠吃了可能会拉肚子！

第六，沙鼠的长尾巴很容易因外力而脱落，所以在抓取沙鼠的时候，绝对不可以抓它们尾巴的末端，而是应该轻轻地把它们整只托起，用另一只手盖住。若非不得已要抓尾巴，则必须抓住尾巴的前端，也就是靠近屁股的部分，以免尾巴被扯断。

沙鼠因贮存食物和挖掘复杂洞系而给农牧业带来严重危害。如在新疆的沙漠中，一大沙鼠洞系中贮存牧草达40千克；内蒙古的一长爪沙鼠洞系中挖出存粮达32.5千克。沙鼠还是许多疾病的传播者。长爪沙鼠和小亚细亚沙鼠对许多疾病有高度的敏感性，且易饲养和繁殖，已被作为实验动物。

沙鼠一个非常重要的解剖特征是脑底动脉环后交通枝缺损，如单侧颈动脉结扎常发生脑梗塞。是研究人类脑血管意外的理想模型。

【摘要】目的 研究沙鼠短暂性脑缺血及西比灵干预后脑内Smad2和Smad4蛋白的表达。方法 制作沙鼠脑缺血再灌注模型，用免疫组化法检测脑内Smad2、Smad4蛋白的表达变化。结果 各组沙鼠神经元和胶质细胞胞浆内均有Smad2、Smad4蛋白阳性表达，且Smad4蛋白表达均显著强于Smad2蛋白。缺血再灌注6h、1天后Smad2、Smad4蛋白表达显著上调(P<0.05)。同脑缺血组相比，西比灵干预组20只沙鼠神经元和神经胶质细胞内Smad2和Smad4蛋白在缺血再灌注6h、1天时表达明显下调(P<0.05)。结论 沙鼠脑神经细胞和神经胶质细胞内均有Smad2、Smad4蛋白表达；西比灵干预后，缺血再灌注沙鼠脑神经细胞和神经胶质细胞内Smad2和Smad4蛋白表达下调。提示Smad2和Smad4蛋白可能是缺血性脑损伤程度的又一重要标志；Smad4、Smad2在沙鼠脑缺血的发生和发展过程中可能有协同作用。

【关键词】Smad蛋白；免疫组化；缺血再灌注；沙鼠

体内外实验均证明，转化生长因子β有神经保护作用。脑缺血后，脑组织内TGF-β表达增高，是机体对缺血性脑损伤的一种保护性反应。TGF-β1增高能减少脑梗死面积，抵御脑缺血性损伤。Smad蛋白是辅助TGF-β超家族信号在细胞内传导的一族蛋白，包括了Smad2、Smad4等；直接参与TGF-β超家族成员的信号传导，是TGF-β超家族成员参与生命活动的重要介质。我们通过免疫组化技术测定沙鼠正常脑组织；缺血再灌注后脑组织及西比灵干预后缺血再灌注后脑组织及Smad2/4转录水平的表达,初步发现了Smad2、Smad4之间的关系，现报告如下。

材料方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 健康雄性蒙古沙鼠60只，9月龄，体重（90±5）g，购自上海实验动物管理委员会。随机分为正常组、假手术组、脑缺血组及西比灵干预组。

1.1.2 主要试剂 Smad2、Smad4免疫组化检测试剂盒，一抗(鼠IgG)，二抗(羊抗鼠IgG)，抗原修复液I，山羊血清封闭液、SABC等和DAB显色试剂盒均由武汉博士德生物工程有限公司提供；西比灵胶囊由西安杨森医药公司提供。

1.1.3 主要仪器 石蜡切片机、免疫组化专用盖玻片(武汉博士德生物工程有限公司提供)、恒温箱、冰箱、显微镜、照相机等。

1.2 实验步骤和方法

1.2.1 动物模型的建立 健康雄性蒙古沙鼠，用3%戊巴比妥以30mg/kg的剂量腹腔注射进行麻醉，固定动物，消毒，颈正中切开皮肤1.5cm左右，钝性分离皮下组织，分离双侧颈总动脉，微血管夹夹闭双侧颈总动脉10min后松夹再灌注，缝合皮肤。

1.2.2 动物的分组和处置 正常组10只，不予任何处理即断头处死动物。假手术组10只，仅分离双侧的颈总动脉，不予夹闭，就缝合皮肤，1天后断头处死。脑缺血组：共20只沙鼠，分为缺血6h组（IR6h）、缺血1天组（IRld）两组，每组10只，分别在缺血再灌注(IR)6h、1天时间点处死动物。西比灵干预组共20只沙鼠，分为IR6h,IRld两组，每组n=10，在缺血再灌注前一天给予喂食西比灵[按20mg/(kg·d)]。分别在缺血再灌注(IR)6h、1天时间点处死动物。所有实验动物在预定时间断头处死，快速取前脑置10%福尔马林固定,常规石蜡包埋后5μm连续切片。

1.2.3 结果判定 病理结果采用相邻脑组织切片作常规HE染色，用光镜观察其组织病理变化，估计脑损伤程度。免疫组化取各组沙鼠断面水平相似的连续组织切片，所有切片分析均在同一强度、同一放大倍数下进行，每个指标采用阳性细胞计数法。在40×10倍的光镜视野下观察免疫反应，以细胞浆着棕褐色为阳性，每张切片在高倍视野下分别取上、下、左、右及中心共5个区域进行细胞计数, 每个区计数200个细胞, 共计数1000个细胞, 计算染色细胞所占比例，即为Smad2、Smad4表达指数。

1.3 统计学分析 各组检测结果用单因素方差分析方法，2个独立样本用t检验，两变量间相关关系用直线相关分析，计算Pearson相关系数;确定P<0.05差异有显著性；所有统计分析均用SPSS11.0统计软件包完成。

结果

2.1 病理观察结果 正常组和假手术组皮层组织形态结构正常。脑缺血组IR6h可见部分神经元和胶质细胞轻度水肿；IRld后神经元出现变性、灶性坏死、胶质细胞轻度增生。西比灵治疗组:IR6h、IRId各组分别同脑缺血组相应时间点相比，脑组织损伤程度均明显轻于脑缺血组。

2.2 免疫组化结果 所有正常沙鼠脑组织神经元和神经胶质细胞内均有Smad2和Smad4蛋白不同程度的阳性表达，多呈棕黄色颗粒;颗粒主要定位于胞浆，部分定位于胞核。但表达程度有所不同，Smad4蛋白表达强于Smad2蛋白，统计差异有显著性(P<0.05)。在缺血再灌注沙鼠脑组织中，神经元和神经胶质细胞内也有不同程度的Smad2和Smad4蛋白的阳性表达，表达部位与正常组基本一致，Smad4蛋白表达也高于Smad2蛋白，统计差异有显著性(P<0.05)。缺血再灌注组（IR6h、IR1D）与正常组、假手术组比较，Smad2和Smad4蛋白阳性表达率增高，统计差异有显著性(P<0.05)。西比灵干预组Smad2和Smad4蛋白阳性表达率低于同时间点的脑缺血组，高于同时间点的正常对照组，统计差异均有显著性(P<0.05)（图1、2；表1）。表1 各组Smad2和Smad4蛋白表达指数比较 注：与正常对照组比较，▲P<0.05；与同时间点缺血组比较，△P<0.05；与各组Smad4蛋白比较，*P<0.05

讨论

Smad蛋白质群是发现的新的细胞内信号传导蛋白，它们直接参与TGF-β超家族成员的信号传导。已发现的Smad蛋白至少有10种，在哺乳动物中有8种，Smad1～Smad8。其中，参与调节TGF-β的Smads包括Smad1,2,3和4。Smad2由Eppert等于1996年从人肾cDNA文库中克隆获得，其C端含有SSXS结构，SSXS结构能被特异的丝氨酸激酶I型受体磷酸化，进而参与信号传导。Smad4C端不含SSXS结构，它不能特异地介导信号传导，但它能与Smad1,2,3,5和8等结合后协同激活各自的特异靶基因，因此也称为协同Smad；当TGF-β受体活化后，可以诱导限制途径Smad2和Smad3通过细胞膜特异的丝氨酸/苏氨酸激酶受体活化而发生磷酸化，再与共有型Smad4结合成寡聚体转运到细胞核，在细胞核直接地应答TGF-β的转录功能，这一结构是TGF-β细胞内信号的开关。

国内外已有研究Smad2和Smad4蛋白在心肌细胞、肝细胞、牙乳头细胞和胃癌等细胞和组织中有表达，但沙鼠脑组织中是否存在Smad2和Smad4蛋白表达尚未见文献报道。本实验用免疫组化方法检测到正常沙鼠脑组织神经细胞和神经胶质细胞胞浆和胞核内均有Smad2和Smad4蛋白表达，Smad4蛋白表达强于Smad2蛋白，两者差异有显著性。这表明Smad2和Smad4蛋白作为TGF-β在细胞内信号转导的分子，在于沙鼠神经细胞及神经胶质细胞中是必需的，神经细胞及神经胶质细胞需要Smad2和Smad4蛋白的表达才能发挥正常功能。而Smad4蛋白表达高于Smad2蛋白的可能原因是Smad4蛋白是TGFβ信号通路的共同通路有关。Smad2和Smad4蛋白在缺血再灌注6h，1天时沙鼠神经细胞、神经胶质细胞胞浆和胞核内也均有表达，且较正常沙鼠神经细胞、神经胶质细胞胞浆和胞核内的表达有明显上调，两者差异有显著性。进一步分析发现Smad2和Smad4蛋白在缺血第1天时间点表达比在缺血第6h时间点表达更明显(P<0.05)。脑缺血再灌注后Smad2和Smad4蛋白表达升高的可能原因我们认为是：脑缺血再灌注后，脑组织发生损害，氧自由基等有害物质表达增加，机体为了抵御这些有害因子，反应性地上调一些保护性因子，这其中就有TGF-β1。Smad2和Smad4蛋白是TGF-β1信号转导的必需分子，故当TGF-β1表达上调时，可能需要更多Smad2和Smad4蛋白来转导具有脑保护作用的TGF-β1的信号，而1天时TGF-β1表达较6h更高，Smad2和Smad4表达也相应增多。统计还发现，正常对照组、缺血组沙鼠脑神经细胞和神经胶质细胞内Smad4蛋白和Smad2蛋白表达存在正相关关系，其Pearson相关系数为0.582，这提示Smad4蛋白和Smad2蛋白在正常沙鼠脑组织内及脑缺血的发生和发展过程中可能有协同作用，这与大多数研究一致。西比灵是经典的钙离子拮抗剂，它有明显的脑保护作用。西比灵可有效的抑制神经细胞膜受体依赖性Ca2+通道开放，具有神经保护作用，并具有减轻皮质抑制，缩短恢复时间，防止脑组织缺血性改变的功能，增加脑组织对缺氧的耐受性。已有研究表明，西比灵发挥脑保护是通过以下机制实现的:西比灵可增加脑组织对缺氧的耐受性，有神经细胞保护作用；抑制病理性血管收缩，阻止血小板聚集，抗自由基作用，拮抗兴奋性氨基酸作用；改善脑循环，减轻脑水肿；避免再灌注性损伤[6]。由于Smad是TGF-β信号转导通路必需的，故阐明正常、缺血沙鼠脑组织内Smad4和Smad2蛋白的表达水平有助于加深对TGF-β胞内信号转导机制的理解，也有助于深入阐明脑缺血缺氧的发病机制，为其进一步深入分子水平的研究与治疗打下基础。

使其聪明

该项研究的高级研究员理查德说：“但愿人脑能和实验动物的大脑一样，对营养食物产生回应，增加大脑突触以储存认知能力。”

在相关的实验中，研究人员将沙鼠分为两组，用鸡蛋中含有的胆碱、甜菜中的尿苷磷酸以及鱼油中的DHA搭配成不同的组合喂食其中一组沙鼠，另一组沙鼠的食物中则完全不含这些营养成分。四周以后对沙鼠进行认知能力的测试，科学家发现，喂食胆碱—尿甘磷酸和胆碱—DHA组合的沙鼠，认知能力有明显提高。科学家解剖沙鼠的大脑，以期获得认知能力提高的生物学原因。他们发现，这些沙鼠大脑突触活动高于正常值，表明它们拥有较高的智商。

《美国实验生物学联合会会志》的总编辑杰拉尔德·魏斯曼说：“我们已经知道如何令沙鼠更聪明，那么提高人类智商就不会太遥远。不过坦率的说，也不是很快就会到来。”

乙型肝炎(HB)是由乙型肝炎病毒(HBV)引起的一种以肝脏损伤为主要特征的严重危害人类健康的传染病之一。由于HBV具有严格的宿主特异性,因而缺乏理想的细胞模型或动物模型,从而阻碍了HBV的研究。本研究采用人源HBV对沙鼠和C57BL/6小鼠进行感染试验,目的在于探讨人源HBV能否引起小鼠感染,并探讨小鼠作为研究HBV传播和致病机制的动物模型的可能性。本研究选取沙鼠和C57BL/6小鼠用作人源HBV阳性血清的人工感染试验动物,采用ELISA、PCR、Real-time PCR、免疫组织化学和Western blot等方法对人源HBV感染后沙鼠和C57BL/6小鼠的血清、粪便和肝脏等组织进行HBV相关病原和抗体的检测,来探讨HBV在沙鼠和C57BL/6小鼠体内的感染情况,并通过沙鼠和C57BL/6小鼠体内细胞凋亡和内质网应激相关蛋白的定位和表达,初步揭示HBV感染致肝细胞损伤的机制。研究结果如下：1、人源HBV感染沙鼠后1d,在肝脏和肾脏组织中可检测到HBV DNA;感染后2d和4w,只在肝脏中检测到HBV DNA。感染C57BL/6小鼠后1d,肝脏中可检测到HBV DNA。在血清、粪便、脑组织和唾液腺中,未能检测到HBV DNA。血清ELISA检测结果表明,在感染后1w内,HBsAg和HBeAg在小鼠血清中呈一过性出现；感染后1w,在沙鼠和C57BL/6小鼠的血清中均可检测到HBsAb和HBcAb,而且HBsAb能够在整个试验过程中持续性在血清中被检测到。肝脏组织中HBV相关抗原免疫组化染色结果表明沙鼠和C57小鼠感染人源HBV后肝脏中可检测到抗原阳性信号,且强度随感染时间的延长而增强。Western blot检测发现在感染后7d沙鼠肝脏中HBV抗原PreS1蛋白有明显的表达。2、沙鼠和C57BL/6小鼠感染人源HBV后均出现明显的组织病理学变化,呈现典型的病毒性肝炎的病理学变化。主要表现为肝窦扩张、淤血,肝细胞胞浆疏松、颗粒变性,汇管区淋巴细胞浸润和胆管增生等,病变程度随感染时间的延长而显严重。电镜观察发现,试验组小鼠肝细胞结构松散,内质网扩张,线粒体出现严重肿胀、空化。肾小管.上皮细胞胞质疏松,线粒体肿胀、嵴消失,内质网囊泡化,可见髓鞘样小体,胞浆内可见病毒包涵体,胞核内可见病毒样粒子。3、肝脏组织中增殖与修复相关蛋白免疫组化染色结果表明HBV感染后,沙鼠和C57BL/6小鼠肝脏组织中PCNA和HSP70蛋白在体内表达出现先升高后下降的趋势,攻毒后蛋白表达显著高于对照组(P<0.05),表明HBV感染后机体出现了相应的抗损伤机制来减少损害。4、细胞凋亡相关分子的免疫组化染色结果表明感染后沙鼠和C57BL/6小鼠体内Bax、Bcl-2、 Caspase-3和Fas/FasL的表达量均有不同程度的升高,显著高于对照组(P<0.05),表明HBV感染后细胞凋亡的线粒体途径被激活,细胞凋亡在HBV感染导致肝细胞损伤的机制中发挥了重要作用。5、内质网应激(ERS)相关分子免疫组化染色结果表明感染后沙鼠和C57BL/6小鼠肝脏组织中GRP78、CHOP、JNK及Caspase-12的表达均显著高于对照组(P<0.05)。Western blot结果也证实感染后肝脏ERS相关分子的表达量较对照组均有所升高。ERS相关蛋白表达量的升高表明HBV感染后启动了内质网应激反应,促进了肝细胞的凋亡。6、对沙鼠肝脏线粒体DNA不同区域基因序列扩增,观察、分析比较了人源HBV感染8w后,沙鼠肝脏线粒体DNA水平的变化,发现人源HBV感染后在沙鼠肝脏线粒体DNA的D-loop、 CytB和CytC三个区域均出现了一个碱基位点的改变,这些改变可能与线粒体结构或功能的变化相关。上述研究结果表明,人源HBV感染可引起沙鼠和C57BL/6小鼠肝脏组织发生明显的病理损伤和炎症反应,采用PCR、血清ELISA和肝脏免疫组织化学检测在感染鼠体内检到HBV DNA及其相关抗原的存在,HBV可在小鼠体内进行短期的复制表达,表明沙鼠和C57BL/6小鼠具有作为HBV感染动物模型的潜质。通过对HBV感染后沙鼠和C57BL/6小鼠肝脏的细胞损伤、细胞凋亡和内质网应激等相关因子表达量的变化初步观察研究发现,HBV感染后可通过激活线粒体途径和内质网应激途径促进肝细胞的凋亡,这可能是HBV感染引起肝细胞损伤的重要机制。