المناعة الفطرية الخاصة بالجنس والشيخوخة في سلاحف المياه العذبة طويلة العمر (Kinosternon Favescens: Kinosternidae)

خلاصة

خلفية

تمت دراسة التحرر التدريجي للجهاز المناعي مع تقدم العمر، والذي يسمى الشيخوخة المناعية، جيدًا في أنظمة الثدييات، لكن دراسات الوظيفة المناعية في المجموعات البرية غير الثديية طويلة العمر نادرة. في هذه الدراسة، قمنا بالاستفادة من دراسة استعادة علامات العام 38- لتحديد العلاقات بين العمر والجنس والبقاء على قيد الحياة والإنتاج الإنجابي والجهاز المناعي الفطري في الزواحف طويلة العمر وسلاحف الطين الصفراء (كينوستيرنون فافيسينس؛تيستودين. كينوستيرنيداي).

فوائد مكملات cistanche - زيادة المناعة

طُرق

قمنا بتقدير معدلات البقاء على قيد الحياة والوفيات الخاصة بالعمر حسب الجنس بناءً على بيانات استعادة العلامة لـ 1530 من الإناث البالغات و860 من الذكور البالغين على مدار 38 عامًا من الأسر. قمنا بتحليل كفاءة مبيد الجراثيم (BC)، واثنين من الاستجابات المناعية لخلايا الدم الحمراء الأجنبية - تراص الدم الطبيعي بوساطة الأجسام المضادة (NAbs)، والقدرة على انحلال الدم بوساطة التكميلية (Lys) - في 200 شخص بالغ (102 أنثى، 98 ذكرًا) تراوحت من تتراوح أعمارهم بين 7 إلى 58 عامًا، تم التقاطها في مايو 2018 أثناء خروجهم من السحق، والتي توفرت لها نتائج التكاثر وبيانات استعادة العلامات على المدى الطويل.

نتائج

لقد وجدنا أن الإناث أصغر حجمًا ويعيشن لفترة أطول من الذكور في هذه الفئة من السكان، لكن معدل الوفيات المتسارع خلال مرحلة البلوغ هو نفسه لكلا الجنسين. في المقابل، أظهر الذكور مناعة فطرية أعلى من الإناث بالنسبة لجميع المتغيرات المناعية الثلاثة التي قمنا بقياسها. كما تباينت جميع الاستجابات المناعية عكسيًا مع تقدم العمر، مما يشير إلى الشيخوخة المناعية. بالنسبة للإناث التي تكاثرت في موسم التكاثر السابق، زادت كتلة البيض (وبالتالي كتلة القابض الكلية) مع تقدم العمر، بالإضافة إلى الشيخوخة المناعية لكفاءة مكافحة الجراثيم، كانت الإناث التي أنتجت براثن أصغر أيضًا لديها كفاءة أقل في مكافحة الجراثيم.

الاستنتاجات

وعلى النقيض من النمط العام للفقاريات المتمثل في انخفاض الاستجابات المناعية لدى الذكور مقارنة بالإناث (وهو ما يعكس التأثيرات القمعية للأندروجينات)، فقد وجدنا مستويات أعلى من المتغيرات المناعية الثلاثة لدى الذكور. بالإضافة إلى ذلك، على عكس العمل السابق الذي لم يجد أي دليل على وجود مناعة في السلاحف المطلية أو السلاحف المنزلقة ذات الأذن الحمراء، وجدنا انخفاضًا في كفاءة إبادة الجراثيم، والقدرة على التحلل، والأجسام المضادة الطبيعية مع تقدم العمر في سلاحف الطين الصفراء.

الكلمات الدالة

وظيفة المناعة الفطرية، الزواحف، الشيخوخة، الجنس المحدد، الشيخوخة

فوائد مكملات cistanche - زيادة المناعة

خلفية

تتميز الشيخوخة في العديد من أنظمة الفقاريات بالشيخوخة العضوية - انخفاض كفاءة وأداء العمليات الفسيولوجية والخلوية [1] مما يؤدي إلى انخفاض معدل البقاء على قيد الحياة والخصوبة الخاصة بالعمر مع تقدم العمر [2]. غالبًا ما ركزت دراسات الشيخوخة في مجموعات الفقاريات البرية على قياس التغيرات المرتبطة بالعمر في الخصوبة والوفيات [3]، ولكن في كثير من الأحيان ركزت على الآليات الفسيولوجية التي قد تساهم في مثل هذه الشيخوخة الديموغرافية (على سبيل المثال، [4-6]). إحدى هذه الآليات الفسيولوجية المرشحة هي الوظيفة المناعية، التي تلعب دورًا حاسمًا في البقاء. لقد ثبت أن انخفاض وظيفة المناعة يؤثر سلبًا على البقاء والتكاثر [6-8]. تمت دراسة التحرر التدريجي من تنظيم الجهاز المناعي مع تقدم العمر، والذي يسمى الشيخوخة المناعية، جيدًا في البشر لكل من المناعة الفطرية (التي يمكن أن يؤدي خلل تنظيمها مع تقدم العمر إلى التهاب مزمن [9])، والمناعة المكتسبة، حيث تكون أفضل التغييرات المدروسة هي زيادة في خلايا الذاكرة التائية وانخفاض في الخلايا التائية الساذجة مع تقدم العمر (ولكن هنا أيضًا، يظل الشيخوخة المناعية غامضًا [10]). ومع ذلك، فإن التغيرات الخاصة بالعمر في الجهاز المناعي للمجموعات طويلة العمر والبرية وغير الثديية لم يتم وصفها بشكل جيد في الأدبيات، كما أن الدراسات التي تركز على الشيخوخة المناعية للزواحف نادرة (تمت المراجعة في [8]). تطورت شيخوخة الكائنات الحية، التي تؤدي إلى الشيخوخة الديموغرافية لدى السكان، في البرية. وبالتالي، فإن الدراسات التي أجريت على المجموعات الطبيعية في وضع جيد للكشف عن عمليات الشيخوخة المحفوظة تطوريًا والتي تمثل قيودًا محتملة على كيفية حدوث الشيخوخة. وفي الوقت نفسه، توفر دراسة الشيخوخة العضوية والديموغرافية في البرية سياقات بيئية واقعية وتكشف عن مدى مرونة آليات الشيخوخة. وعلى وجه الخصوص، تتمتع الزواحف بالعديد من الميزات التي توصي بها لإجراء دراسات حول آليات الشيخوخة، بما في ذلك الشيخوخة المناعية. أولاً، هم الفرع الحيوي الشقيق للثدييات، والتي تشكل معًا الفرع الحيوي أحادي العرق من السلويات؛ يتم الحفاظ على الوظيفة المناعية ومسارات إشارات الخلية بشكل كبير عبر السلى (تمت المراجعة في [11]). ثانيًا، تظهر الزواحف العديد من الأنماط الظاهرية التي تسمح بدراسة الشيخوخة عبر مجموعة من السياقات الفسيولوجية والمورفولوجية، وهو أمر غير ممكن في معظم أنواع الثدييات (على سبيل المثال، مقاومة نقص الأكسجة، وتحمل التجميد، والسم، والدروع، وتحمل الحرارة، تمت مراجعته في [8 ]). باستثناء الطيور، تعتبر الزواحف متفاعلة للحرارة، ويستمر الكثير منها في النمو عند البلوغ (على سبيل المثال، [12] ولكن انظر [13]) وتزداد خصوبتها مع تقدم العمر ([14-17]، تمت مراجعته في [8]). علاوة على ذلك، فإن العديد من سلالات الزواحف لها سمات شكلية فريدة. ومن الأمثلة على هذه الأخيرة الأنماط الظاهرية الوقائية - مثل القفص الصدري الخارجي في السلاحف والسم في بعض الثعابين. أظهرت التحليلات التطورية الحديثة لمعدلات شيخوخة الوفيات دعمًا قويًا للفرضية القائلة بأن سلالات الزواحف ذات الأنماط الظاهرية الواقية كانت لها حياة أطول وشيخوخة أبطأ من الثدييات ذات الحجم المماثل، خاصة عبر السلاحف [18]، (انظر أيضًا [19، 20]). في الواقع، عبر 300 نوع من رباعيات الأرجل التي تم أخذ عينات منها في البرية [18]، كانت السلاحف فريدة من نوعها من حيث أن السلالة بأكملها تميزت بأنواع ذات معدل وفيات لا يكاد يذكر، وشيخوخة وعمر طويل - وهو شعور ينعكس في الأسر [21]. نظرًا لأن النمو (وبالتالي الخصوبة) قد يستمر على مدار عمر البالغين، فقد يكون الاختيار ضد الطفرات الضارة ذات الأنماط الظاهرية المتأخرة أقوى في الأعمار الأكبر في السلاحف والزواحف الأخرى ذات هذه الخصائص مقارنة بالثدييات (كما في [22]). تشير هذه السمات إلى أن الشيخوخة المناعية قد لا تظهر بنفس الطريقة في الزواحف عند مقارنتها بالفقاريات السلوية الأخرى، مثل الثدييات أو الطيور، بل وربما تكون غائبة بسبب الضغوط الانتقائية على الحفاظ على وظيفة المناعة مع زيادة التكاثر (على سبيل المثال، [5]) . نركز هنا على توسيع المشهد المقارن لدراسات الشيخوخة في السلاحف لتعزيز استخدامها كنماذج للشيخوخة البطيئة. يتضمن الجهاز المناعي للسلاحف، مثل الحيوانات السلوية الأخرى، مكونات فطرية ومكتسبة (تمت مراجعتها في [23])، لكن التحليلات الحديثة تشير إلى أن الزواحف قد تعتمد بشكل أكبر على الدفاعات الفطرية المتعلقة بالثدييات والطيور [24]. على وجه التحديد، على الرغم من أن الزواحف لديها خلايا B وT مرتبطة بالمناعة التكيفية، فإن الاستجابة التكيفية السريعة التقليدية عند التعرض الثانوي لمسببات الأمراض قد تعتمد بشكل أكبر على المناعة الفطرية [24]. هناك أدبيات متنامية حول أنماط المناعة الفطرية المرتبطة بالعمر في الزواحف خارجية الحرارة [4، 25-27]، والتي توفر خط دفاع أول ضد مسببات الأمراض الأجنبية. وفي الوقت نفسه، توسعت دراسة الاختلافات بين الجنسين في كل من شيخوخة الكائنات الحية والشيخوخة الديموغرافية لتشمل تغطية تطورية أفضل، بما في ذلك الزواحف [28]. الأهم من ذلك، أن هذه الدراسات ممكنة في المجموعات البرية فقط مع القدرة على تحديد عمر الأفراد بدقة، الأمر الذي يتطلب دراسة طويلة الأمد للأنواع طويلة العمر ([29، 30]، تمت مراجعته في [31]). وهكذا نضيف إلى هذا الأدب من خلال التحقيق في جوانب خصوصية الجنس والعمر للمناعة الفطرية، والبقاء، وتكاثر الإناث، والعلاقات فيما بينها في الزواحف طويلة العمر. نحن نستفيد من دراسة الاستعادة لمدة 38-عام لسلاحف الطين الصفراء ذات العمر المعروف (كينوستيرنون فافيسينس) لتحديد العلاقات بين العمر والجنس والبقاء والإنتاج الإنجابي على الجهاز المناعي الفطري كنهج تكاملي لفهم الشيخوخة المناعية. مثل السلاحف الأخرى، وجد أن هذا النوع يتمتع بشيخوخة بطيئة عند النظر إلى الجنسين معًا [18]. على وجه التحديد، قمنا بتقييم ثلاثة مقاييس مناعية فطرية - الأجسام المضادة الطبيعية المنتشرة، وقدرة التحلل بوساطة التكميلية، وكفاءة البلازما في قتل الجراثيم - في مجموعة دراستنا طويلة المدى في نبراسكا (الولايات المتحدة الأمريكية). من خلال النموذج الحالي للشيخوخة المناعية الفطرية، توقعنا أن مقاييس المناعة الفطرية ستنخفض مع تقدم العمر، على الرغم من بعض الأدلة التي تشير إلى عكس ذلك [5، 32].

cistanche tubulosa-تحسين الجهاز المناعي

نتائج

تم أخذ عينات من مائتي حيوان في عام 2018 بحثًا عن المتغيرات المناعية (N=98 ذكور، N=102 إناث) وتشكل هذه الملاحظات بياناتنا المناعية. من بين هذه الإناث البالغ عددها 102، تم استنساخ 85 أنثى في عام 2017، وهي تشكل بياناتنا الإنجابية الأنثوية. أخيرًا، لتحليل معدل الوفيات في صفوف السكان ككل، استخدمنا قاعدة بياناتنا طويلة المدى التي تضم N=2380 من الأفراد الفريدين ذوي العمر المعروف (N=860 من الذكور، N=1530 من الإناث ). في عينة الأفراد الذين لديهم بيانات مناعية (200 شخص بالغ)، كان العمر مرتبطًا بشكل كبير بحجم الجسم؛ كانت الحيوانات الأكبر سنا أكبر من حيث الكتلة والطول (على سبيل المثال، كتلة الجسم، r=0.58، Pr.<0.0001; plastron length, r=0.60, Pr. <0.0001). Therefore body size was not included in models where age was an explanatory factor. In the immune data individuals, adult females were smaller than males and tended to be older (Table 1, Fig. S2), a result that is mirrored in the population as a whole (see Fig. 5 in [33]). Because adult females in our immune sample were significantly older than males, we z-transformed age for all analyses of innate immune function to dissociate the confound of age and sex. This allowed for a comparison of relatively old and young adult males and females.

الجدول بالحجم الكامل والعمر ومعدل الوفيات شيخوخة السلاحف الطينية الصفراء

في المجتمع ككل، كان للإناث متوسط ​​عمر أكبر وأقصى عمر للبالغين (العمر الذي توفي فيه 50 و95% من البالغين). أظهرت السلاحف البالغة من الذكور والإناث زيادات في الأخلاق المرتبطة بالعمر، مما يشير إلى الشيخوخة. كان معدل وفيات البالغين الأولي أعلى عند الذكور منه عند الإناث، لكن معدلات تسارع الوفيات كانت متكافئة (الجدول 1، الشكل 1). في العينة الفرعية المناعية للأفراد، كانت المقاييس الثلاثة للوظيفة المناعية الفطرية مرتبطة بشكل كبير (إيجابي) مع بعضها البعض (تراص الدم الطبيعي بوساطة الأجسام المضادة، وانحلال الدم بوساطة المكمل، وكفاءة مبيد الجراثيم، الجدول S1). ولكن لأن الارتباطات كانت ضعيفة (كل |r|< 0.28), we analyzed each variable separately. For all three variables, batch represents the reagents used. For bactericidal competence, five individual lyophilized pellets of Escherichia coli were used to generate control plates across the experiment; as control plates decreased in their colony count, a fresh control solution was made. For natural antibodies and cell lysis capability, two separate bottles of rabbit red blood cells were used sequentially. Significant variation among E. coli pellets and individual rabbits (that generate the red blood cells) is expected, and we controlled for it here as a batch effect in our models. All three immune variables declined with advancing age (BC and Lysis, Pr< 0.05; Nabs, Pr=0.08, Table 2, Fig. 2) and were higher in males than females (Table 2, Fig. 3). For the 85 females in our data for which we had both most-recent reproductive output and immune measures, clutch size did not change with age, whereas egg mass increased with age (Tables 3, S2, Fig. 4). Because clutch size did not change with age, a third measure of reproductive effort, total clutch mass followed the identical trend as egg mass and was not considered further. Interestingly, the three females greater than 50 years old had lower age-corrected egg mass (age>50 عامًا) من الإناث في الفترة العمرية الأدنى التالية (N=13 العمر 40-50 عامًا (t=2.45، Pr.=0.014)) مما يشير إلى إمكانية الشيخوخة في الإنتاج الإنجابي عند الإناث المسنات جدًا (انظر الشكل 4). بالنسبة لهذه الإناث الإنجابية البالغ عددها 85، اتبعت الإناث الأكبر سنًا نفس الاتجاه الملحوظ لجميع البالغين: انخفاض كفاءة إبادة الجراثيم وانحلال الدم بوساطة مكملة مع تقدم العمر (الجدول 3، انظر الشكل 1). بالإضافة إلى ذلك، كانت الإناث ذوات القوابض الأكبر حجمًا - بغض النظر عن العمر - يتمتعن بكفاءة أعلى في مكافحة الجراثيم مقارنة بأولئك اللاتي لديهن قوابض أصغر (الشكل S1). وعلى النقيض من حجم القابض، لم نجد أي آثار لكتلة البيض على وظيفة المناعة (البيانات غير معروضة).

مناقشة

فوائد ملحق cistanche-كيفية تقوية جهاز المناعة

انقر هنا لعرض منتجات Cistanche Enhance Immunity

【اطلب المزيد】 البريد الإلكتروني: cindy.xue@wecistanche.com / تطبيق Whats: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

الوفيات والشيخوخة الإنجابية

تعيش إناث السلاحف الطينية الصفراء لفترة أطول من الذكور في هذه المجموعة؛ ومع ذلك، فإنهم يتقدمون في السن بمعدلات مماثلة (الشكل 1)، وتزداد الوفيات الخاصة بالعمر مع تقدم العمر في كلا الجنسين (الشكل 1)، وإن كان ذلك ببطء. تثبت هذه البيانات الشيخوخة البطيئة للوفيات في هذا النوع، لكننا لم نجد أي دليل على الشيخوخة الإنجابية في عيناتنا الأنثوية. تم الإبلاغ عن تسارع طفيف في معدل الوفيات الخاصة بعمر البالغين في السلاحف في دراسة النشوء والتطور لرباعي الأرجل الكبيرة [18] وكذلك في الدراسات الفردية طويلة المدى للسلاحف العملاقة [34]، والسلاحف المطلية ([35، 36] ولكن انظر [35، 36] 37، 38] وأنواع السلاحف المفصلية الخلفية [39])؛ ومع ذلك، في أنواع السلاحف الأخرى، غالبًا ما يظل معدل الوفيات ثابتًا مع تقدم سن البلوغ [40]، أو يتناقص مع تقدم العمر [3، 15، 41]. عبر مجموعات السلاحف الأسيرة (على سبيل المثال، سجلات حديقة الحيوان) دا سيلفا وآخرون. [21] وجد أن معظم أنواع السلاحف أظهرت انخفاضًا بطيئًا أو ضئيلًا في معدل الوفيات مع تقدم العمر. لم يتم ملاحظة الشيخوخة الإنجابية للإناث (أي انخفاض الإنتاج الإنجابي الخاص بالعمر) في أنواع السلاحف حتى الآن (السلاحف الملونة [30]، سلاحف بلاندينج [15، 41]، السلاحف الصحراوية [3]، والسلاحف الصندوقية [42]) . لاحظ وارنر وزملاؤه [30] انخفاضًا في بقاء السلاحف المرسومة على قيد الحياة من أقدم السلاحف المرسومة، على الرغم من عدم وجود انخفاض في الإنتاج الإنجابي. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت العديد من الدراسات الإنجابية للسلاحف وجود ارتباطات إيجابية بين حجم القابض وحجم البيض و/أو كتلة القابض مع حجم الجسم في السلاحف ([43]؛ تمت مراجعته [44])، حيث غالبًا ما يرتبط حجم الجسم بشكل إيجابي بالعمر في السلاحف (على سبيل المثال، الدراسة الحالية، [17، 32]، ولكن انظر [41]). تشير هذه البيانات إلى أن الشيخوخة الإنجابية نادرًا ما تحدث في السلاحف، هذا إن حدثت على الإطلاق.

الشكل 1. معدل البقاء على قيد الحياة والوفيات حسب العمر لدى البالغين من الذكور والإناث K. favescens. يكون متوسط ​​العمر (50% على قيد الحياة) والحد الأقصى (5% على قيد الحياة) أكبر في الإناث البالغة (خطوط متقطعة سوداء) وسلاحف الطين الصفراء مقارنة بالذكور البالغين (خطوط رمادية صلبة). المحور Y هو البقاء على قيد الحياة Lx للبالغين، بدءًا من سن 11 عامًا. تُظهر الخطوط المتدلية إلى المحور السيني متوسط ​​العمر الخاص بالجنس والحد الأقصى لعمر الإنسان في العمر الزمني. يُظهر الشكل الداخلي نماذج جومبرتز لتسارع معدل الوفيات خلال مرحلة البلوغ؛ معدل الوفيات الأولي للبالغين عند الذكور أعلى بكثير منه عند الإناث (ارتفاع الخطوط)، مع زيادات مكافئة (منحدرات الخطوط) (الجدول 1). المحور Y هو اللوغاريتم الطبيعي للوفيات الخاصة بالعمر من نموذج تسارع Gompertz المجهز

طول العمر والشيخوخة الخاصة بالجنس

تظل دراسات الفروق بين الجنسين في الشيخوخة العضوية والديموغرافية نادرة في الأنواع غير الثديية. من المحتمل أن يكون هناك سببان لذلك: التقارير الأولية عن التركيبة السكانية للمجموعات البرية غالبًا ما تجمع البيانات للحصول على قوة كافية لتقدير تسارع الوفيات؛ وفي العديد من الأنواع، يكون جنس الأحداث غير معروف بسبب عدم وجود أعضاء تناسلية خارجية ويجب الاعتماد على تطور الأنماط الجنسية الثانوية لتحديد الجنس في الحيوانات الناضجة حديثًا. في مراجعة لبيانات طول العمر في الأسر، أفاد دا سيلفا وزملاؤه [21] أن متوسط ​​العمر المتوقع للذكور البالغين تجاوز متوسط ​​العمر المتوقع للإناث بحوالي 20%، على عكس النتائج التي توصلنا إليها بالنسبة لسلاحف الطين الصفراء. ومع ذلك، يبدو أن طول العمر الأكبر لدى الإناث في التجمعات البرية للسلاحف هو النمط (السلاحف الملونة [28، 45])، والسلاحف المرقطة [46، 47]، والسلاحف الخشبية [48]، وسلاحف الخريطة [49] الكووترز [50]، السلاحف الصندوقية [51]، والمنزلقات ذات الأذنين الحمراء [52]). في المقابل، نحن على علم بدراستين فقط أفادتا بأن ذكور السلاحف تعيش أكثر من الإناث في البرية (سلاحف غوفر [53] ولكن انظر [54]، ومجموعة السلاحف الملونة [36]. هناك حاجة إلى مزيد من البيانات، ولكن هذه البيانات تتناقض البيانات الميدانية مع السجلات الأسيرة التي لخصها [21]، وتشير إلى تفاعل محتمل بين الجنس والبيئة يتعلق بطول العمر والشيخوخة.

الجدول 2: تحليل التباين للمتغيرات المناعية لسلاحف الطين الصفراء البالغة من الذكور والإناث

وظيفة المناعة الخاصة بالجنس

لقد وجدنا مستويات أعلى من وظائف المناعة لدى الذكور مقارنة بالإناث، وهو عكس النمط العام في الفقاريات [55، 56]، ويفترض أنها مرتبطة جزئيًا على الأقل بقمع الجهاز المناعي بواسطة الأندروجينات [57، 58]. تعتبر العديد من أنواع السلاحف نماذج مناسبة لهذا السؤال لأنها تفتقر إلى الكروموسومات الجنسية، وبالتالي يكون لدى الجنسين بنية جينومية متطابقة عند الحمل. بدلاً من ذلك، يعتمد Tey على تحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة (TSD) حيث يتم تحديد الجنس من خلال البيئة الحرارية التي تمر بها خلال الفترة الحرجة من التطور الجنيني، مما يزيل أي ارتباك بين الجينومات الخاصة بالجنس والتطور الجنسي الخاص بالجنس [59]. لم يجد لوبيز بيريز وزملاؤه [60] أي فرق في كفاءة قتل الجراثيم بين الذكور والإناث في نوع من سلحفاة المسك (سلحفاة كينوسترنيدية أخرى مصابة بـ TSD). وبالمثل، لم يجد زيمرمان وزملاؤه [32، 61، 62] أي اختلاف بين الجنسين في مقاييس المناعة الفطرية في السلاحف المنزلقة ذات الأذنين الحمراء (أيضًا مع TSD). في المقابل، في السلاحف الملونة [5] - نوع آخر مصاب بـ TSD - تم الإبلاغ عن قدرة أعلى على انحلال الدم بوساطة المتممة في الذكور، وارتفاع عيار الأجسام المضادة الطبيعية في الإناث، مع عدم وجود تأثير جنسي على كفاءة مبيد الجراثيم. بالإضافة إلى ذلك، وجد فريدبيرج وزملاؤه [63] أن درجات حرارة الحضانة الباردة والمنتجة للذكور في سلحفاة TSD أخرى عززت الكفاءة المناعية لدى الذكور أكثر من الإناث، لكنهم لم يجدوا مثل هذه التأثيرات في متجانس وثيق الصلة. على الرغم من أن هذه البيانات الأولية تشير على ما يبدو إلى أن السلاحف قد لا تتبع النمط العام للفقاريات المتمثل في انخفاض الاستجابات المناعية لدى الذكور، فمن الواضح أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث. باتباع نظرية علم المناعة البيئية التي تفترض وجود ارتباطات بين الدفاعات المناعية واستراتيجيات تاريخ الحياة [64، 65]، نتوقع أن يستثمر الجنس الأطول عمرًا بشكل أكبر في المناعة المكتسبة مقارنة بالمناعة الفطرية [66]؛ البيانات المحدودة عن طول العمر الخاص بالجنس تمنع إجراء اختبار شامل عبر الأنواع.

نبات السيستانش - يعمل على زيادة جهاز المناعة

قد تؤدي الاختلافات السلوكية وأنماط النشاط إلى إخضاع إناث السلاحف الطينية الصفراء لضغوط عدوى أكبر من الذكور، مما قد يؤدي إلى تثبيط وظيفة المناعة الأنثوية [55، 56]. تتمتع أنواع دراستنا بدورة نشاط سنوية غير عادية (انظر الطرق). في موقع دراستنا، يخرج الذكور البالغون من الخدش قبل الإناث بمعدل 5 أيام في الربيع [بيانات إيفرسون وغرين، غير منشورة]، ويظلون نشطين في الماء في شهر يونيو خلال غزوات التعشيش الممتدة التي تقوم بها الإناث، وينتقلون في المتوسط ​​إلى فترة التكاثر الصيفية. بعد الإناث [67]. ومن ثم، فإن فترة النشاط السنوي لهذا النوع قصيرة بشكل غير عادي، حيث يكون الذكر النموذجي نشطًا في الماء ربما بنسبة 25٪ أطول من الأنثى النموذجية. ومع ذلك، ليس من الواضح لماذا يؤدي قصر موسم النشاط لدى الإناث إلى تعريضهن لضغوط أكبر على الجهاز المناعي. كما يختلف النشاط الإنجابي بين الذكور والإناث، حيث يحدث التزاوج والإخصاب في عمود الماء، وبعد ذلك يجب على الإناث الخروج من الماء إلى الأرض لوضع بيضها (في حين أن الذكور ليس لديهم مثل هذه الغزوة الإلزامية على الأرض) [67]. موسمي (على سبيل المثال، [تركيزات الستيرويد المنتشرة في الزواحف عالية 68، 69])، وبالتالي فإن النمط الذي لاحظناه لوظيفة المناعة الأعلى لدى الذكور يمكن أن يعزى إلى أخذ العينات فقط أثناء ظهور الربيع - أي في وقت مبكر جدًا من الموسم. تمت دراسة التباين الموسمي في أندروجينات السلاحف بشكل جيد، وتكون مستويات هرمون التستوستيرون المنتشرة لدى ذكور السلاحف منخفضة جدًا بشكل عام في أوائل الربيع (راجع في [69])، في حين تبلغ ذروتها في الربيع عند الإناث أثناء استعدادهن للإباضة [69- 74]. من المعروف أن التستوستيرون يثبط وظيفة المناعة ([57]، ولكن انظر [58]) وهذا قد يفسر انخفاض الاستجابات المناعية لدى الإناث مقارنة بالذكور. ومع ذلك، من المعروف أن الاستراديول يعزز وظيفة المناعة [23]، ويرتفع بشكل عام عند الإناث في أوائل الربيع، تليها ذروة بعد ذلك بوقت قصير بالارتباط مع الإباضة ووضع البيض ([75]، تمت مراجعته في [69]). وبالتالي، استنادًا إلى عيناتنا في أوائل الربيع، فإن أنماط الاستراديول والتستوستيرون ليست تفسيرات محتملة للاستجابات المناعية المنخفضة التي لوحظت لدى إناثنا. لسوء الحظ، نحن نفتقر إلى البيانات المتعلقة بمستويات الهرمونات المنتشرة في أنواع دراستنا، ولكن بالنظر إلى الأنماط العامة الموصوفة للتو، فإن تأثير المنشطات المنتشرة على وظيفة المناعة لا يزال غير واضح.

الشكل 2. تتناقص المناعة الفطرية مع التقدم في السن لدى البالغين K. favescens. انخفضت كفاءة مبيد الجراثيم والتحلل بوساطة المكمل مع تقدم العمر بشكل مماثل بالنسبة لسلاحف الطين الصفراء البالغة من الذكور والإناث (انظر الجدول 2 للحصول على الناتج الإحصائي). أظهرت الأجسام المضادة الطبيعية C (NAbs) نفس الاتجاه. في جميع اللوحات، يمثل المحور Y بقايا النماذج الخطية مع إزالة العمر من النموذج (الجدول 2). المحور السيني هو عمر متحول إلى z مع خطوط داخلية للإشارة إلى العمر بالسنوات للذكور والإناث من السلاحف البالغة. الانحدارات: بقايا BC =− {{10}}.138(zAge)، R2=0.06; بقايا التحلل =−0.01 (zAge)، R 2=0.02؛ بقايا NAbs =−0.01(zAge)، R2=0.01

التكاثر الأنثوي والوظيفة المناعية

لم نعثر على أي دليل على وجود تكلفة مناعية لتكاثر الإناث. لم يؤثر حجم القابض (الجدول 3) ولا كتلة البيض (البيانات غير معروضة) سلبًا على أي متغير مناعي. في الواقع، كانت لدى الإناث اللاتي وضعن مجموعات أكبر من البيض قدرة أعلى على قتل الجراثيم (الشكل S1). تتنبأ نظرية تاريخ الحياة بأنه يجب على الأفراد تخصيص الموارد لسمات مثل تلك التي تدعم الصيانة الذاتية والتكاثر من أجل تحقيق أقصى قدر من اللياقة [76]. ومع ذلك، فإن التكاثر يمثل تكلفة حيوية كبيرة بالنسبة للإناث، وبالتالي فإن الموارد المخصصة للتكاثر قد تأتي على حساب سمات أخرى [77]. وبالتالي من المتوقع أن تواجه الإناث التي تستثمر بكثافة في التكاثر الحالي مقايضة مع الفعالية المناعية الحالية [78]. وقد تم فحص هذه المقايضة بين التكاثر والوظيفة المناعية في الزواحف الأخرى وكانت النتائج مختلطة. أظهرت ثعابين الرباط الأرضية الغربية Gravid (Tamnophis elegans) قدرة تكاثرية منخفضة للخلايا اللمفاوية التائية استجابةً للميتوجين بالنسبة إلى الأنواع غير الجاذبية ولكنها لم تظهر أي فرق في BC بين الحالات الإنجابية [27]. في المقابل، أظهرت الأفاعي الجرسية القزمة (Sistrurus milarius) انخفاضًا في قدرة BC مقارنة بالثعابين غير الحامل [79]. كانت مقاييس المناعة الفطرية بين الحالات الإنجابية في السلاحف المرسومة (Chrysemys picta) تعتمد على العمر [5]. على وجه التحديد، أظهرت الإناث الأصغر سنًا اللاتي لديهن قوابض كبيرة قدرة أكبر على التحلل مقارنة بالإناث الأكبر سنًا اللاتي لديهن قوابض كبيرة مماثلة. ومع ذلك، وجدت هذه الدراسة نفسها زيادة في BC لدى الإناث الأكبر سناً وهو ما يتناقض مع النتائج التي توصلت إليها هذه الدراسة المتمثلة في انخفاض وظيفة المناعة مع تقدم العمر. بالإضافة إلى ذلك، بغض النظر عن العمر، وجدنا أن أحجام القابض الأكبر كانت مرتبطة بارتفاع BC وأنه لم يكن هناك أي تأثير للتكاثر على إنتاج الأجسام المضادة الطبيعية أو قدرة التحلل. تشير هذه النتائج إلى أن المفاضلات بين وظيفة المناعة والتكاثر من المحتمل أن تكون خاصة بالمكونات المناعية.

الشكل 3. المناعة الفطرية أعلى بكثير عند الذكور منها عند الإناث البالغة K. favescens. يعني المربع الأصغر المحول للخلف ± 1 SE لـ A) كفاءة مبيد الجراثيم (المحور y هو نسبة مستعمرات E. coli المقتولة) وB) الأجسام المضادة الطبيعية (المحور y هو الحد الأقصى لعيار التخفيف الذي يحدث عنده التراص الدموي لخلايا الدم الحمراء للأرنب ) والتحلل بوساطة المكمل (الحد الأقصى لعيار التخفيف الذي يحدث عنده تحلل خلايا الدم الحمراء في الأرانب). تمثل العلامات النجمية اختلافًا كبيرًا بين الجنسين بالنسبة لإجراء مناعي معين. (انظر الجدول 2 للاطلاع على المخرجات الإحصائية). LS تعني: BC=0.37، 0.62؛ نابس =4.0، 4.6؛ ليس=8.2، 9.0

الجدول 3: تحليل المتغيرات المناعية والجهد الإنجابي لأنثى السلاحف الطينية الصفراء الإنجابية

الشكل 4: كتلة البيض، وليس حجم القابض، تزداد مع التقدم في السن عند تكاثر أنثى K. favescens. يمثل المحور Y بقايا النموذج الخطي في الجدول 3 مع إزالة العمر من النموذج. بقايا كتلة البيض=0.025(العمر) - 0.73، R2=0.40

المناعة

من بين المتغيرات المناعية الفطرية التي فحصناها في السلاحف الطينية الصفراء، وجدنا دليلاً على الشيخوخة المناعية في الثلاثة (الشكل 2؛ الجدول 2). نتائج الدراسات الأخرى مختلطة. على سبيل المثال، لم تظهر أشرطة التمرير ذات الأذنين الحمراء الأكبر حجمًا (التي يُفترض أنها أكبر سنًا) أي تغيير في BC مقارنة بالأفراد الأصغر حجمًا [32، 61]، على غرار النتائج الخاصة بكفاءة إبادة الجراثيم في السلاحف المرسومة حيث كان العمر معروفًا [5]. أبلغت هذه الدراسة الأخيرة أيضًا عن زيادات في التراص الدموي في الحيوانات الأكبر سناً. من الواضح أنه لا يوجد حتى الآن أي نمط من التغيرات المرتبطة بالعمر في الجهاز المناعي الفطري لدى السلاحف. ومن بين الزواحف الأخرى غير الطيور، تكون النتائج أيضًا متغيرة تمامًا (تمت المراجعة في [8، 26]). على سبيل المثال، في مجموعات الثعابين الرباطية، تنخفض قدرة تراص الدم وانحلال الدم في الثعابين الأكبر سنًا [27، 80]، وكذلك الاستجابة المناعية للراصة الدموية النباتية المولدة للميتوجين في السحالي ذات الياقات ديكرسون [81]. بينما في الثعابين المائية، يزداد التراص الدموي مع تقدم العمر [82]. وسيكون من الضروري إجراء المزيد من الأبحاث لفهم هذا الاختلاف في اتجاه التغيرات المرتبطة بالعمر في المناعة الفطرية في الزواحف بشكل عام، والسلاحف على وجه التحديد. في المقابل، تظهر البيانات المأخوذة من الثدييات والطيور على نطاق واسع انخفاضًا في وظيفة المناعة مع تقدم العمر. علاوة على ذلك، في هذه الأصناف، حدثت معظم حالات الشيخوخة المناعية الملحوظة في الجهاز المناعي التكيفي [83-85] مع وجود تغييرات أقل وضوحًا في المناعة الفطرية (تمت المراجعة في [6])، على الرغم من أن الأنماط هنا أيضًا ليست بالضرورة متسقة عبر مقاييس المناعة الفطرية [ 86]. ومع ذلك، في الزواحف، يستجيب الجهاز المناعي التكيفي بشكل أبطأ للتحديات ولا يظهر استجابات قوية أثناء التعرض المتكرر لمسببات الأمراض (تمت المراجعة في [24، 87]). وبالتالي، فإن وظيفة المناعة الفطرية والتغيرات المرتبطة بالعمر في هذه الوظيفة قد تكون حاسمة للصحة المناعية العامة في الزواحف.

الاستنتاجات

لقد حاولنا هنا توسيع الاعتبارات المقارنة للشيخوخة المناعية الفطرية، وتفاعلاتها مع الوفيات والشيخوخة الإنجابية. لقد اخترنا مجموعة برية من السلاحف (الطينية الصفراء) تمت دراستها منذ فترة طويلة لاختبار الارتباطات بين مقاييس الشيخوخة هذه لأن الدراسات المقارنة الواسعة الأخيرة حددت فرع السلاحف على أنه يتميز بشيخوخة بطيئة بشكل استثنائي وعمر طويل. على الرغم من ذلك، تتطلب قياسات آليات الشيخوخة أعمارًا معروفة، وهو ما لا يمكن تحقيقه إلا من خلال دراسة طويلة الأمد للأنواع البرية طويلة العمر. لقد وجدنا أن معدل الوفيات والمناعة لهما خصائص خاصة بالجنس؛ عاشت الإناث لفترة أطول وكانت وظائف المناعة الفطرية لديهن أقل من الذكور. هذه النتيجة مذهلة بناءً على اعتماد تحديد الجنس على درجة الحرارة، وبالتالي استبعاد مساهمات الكروموسومات الجنسية في الشيخوخة الخاصة بالجنس. انخفضت جميع المقاييس الثلاثة للمناعة الفطرية مع تقدم العمر. في الإناث، زادت كتلة القابض مع تقدم العمر لدى الإناث، ولم يتنبأ الناتج الإنجابي بوظيفة المناعة الفطرية بخلاف أن الإناث ذوات القوابض الأكبر لديهن كفاءة أعلى في قتل الجراثيم، مما يشير إلى عدم وجود تكلفة واضحة للجهد الإنجابي للمناعة الفطرية لدى الإناث. هذه هي الدراسة الأولى التي تبحث في ثلاثة محاور للشيخوخة في السلاحف، وهي مجموعة تتميز بالشيخوخة البطيئة إلى التي لا تذكر. تشير هذه النتائج المتعلقة بالشيخوخة المناعية والوفيات والتكاثر إلى السلاحف كنموذج جديد لفهم آليات الشيخوخة البطيئة، أو بشكل أكثر دقة، دراسة آليات الشيخوخة الشاملة (مثل الشيخوخة المناعية) في مجموعة أحادية العرق تتميز بتسارع معدل وفيات البالغين البطيء و الشيخوخة الإنجابية لا تذكر.

طُرق

أخذ العينات الميدانية

تم أخذ عينات من الأنسجة لسلاحف الطين الصفراء (YMT) لهذه الدراسة في 2 مايو018 على بحيرة جيمليت في موقع أبحاثنا طويل المدى في محمية كريسنت ليك الوطنية للحياة البرية (CLNWR)، في مقاطعة جاردن، نبراسكا. ، الولايات المتحدة الأمريكية (41 درجة 45.24′ شمالاً، 102 درجة 26.12′ غربًا). مجمع مستنقعات بحيرة جيمليت عبارة عن بحيرة ضحلة (متوسط ​​العمق 0.8 متر)، وهي بحيرة رملية بها موطن للمستنقعات [88]. تظهر YMTs تحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة (TSD) حيث يتم إنتاج الإناث في ظل ظروف حضانة دافئة ويتم إنتاج الذكور والإناث في ظل ظروف أكثر برودة [59]. كانت الدراسات البيئية الخاصة باستعادة العلامات والتعشيش مستمرة هنا من عام 1981 حتى عام 2018. في هذا الموقع، تقضي YMTs عادةً فترة الشتاء مدفونة على الأرض في التلال الرملية المرتفعة المتاخمة للأراضي الرطبة، وتظهر في أبريل ومايو، وتهاجر إلى الماء، ثم تعود معظم الإناث إلى نفس التلال الرملية تعشش في يونيو، على الرغم من أن بعضها لا يتكاثر كل عام [67، 87]. بحلول شهر يوليو، تبدأ جميع السلاحف في مغادرة الأراضي الرطبة لتستقر في التلال الرملية لما تبقى من فصل الصيف (انظر أيضًا [89]). خلال المواسم الحقلية، تم إنشاء أسوار انجرافية موازية للشاطئ بين ثلاثة مواقع لقضاء الشتاء والبحيرة، ويتم مراقبتها بشكل مستمر كل يوم. خلال السنوات (بما في ذلك عام 2017) عندما كانت الأسوار في مكانها خلال موسم التعشيش، تم تصوير كل أنثى تم أسرها بالأشعة السينية لتحديد حجم القابض، وتم قياس عرض كل بيضة على كل أشعة سينية. سمحت لنا معادلة الانحدار المتعلقة بمتوسط ​​عرض الأشعة السينية للقابض مع متوسط ​​كتلة البيض الفعلية من مجموعة فرعية من الأعشاش التي تم حفرها لاحقًا، بتقدير كتلة البيض وكتلة القابض (كلاهما بالجرام) لكل أنثى حامل في عام 2017 (ن{{24} }). معادلات هذه العلاقات والقدم هي كما يلي: Actual Egg Width=0.98(Estimated Egg Width)+1.52, R2=0.89; كتلة البيض الفعلية=0.64(كتلة البيض المقدرة) - 6.07، R2=0.85؛ وفي عينة من بيض N=1795 YMT الذي تم جمعه على مدى عدة سنوات، يمكن استخدام عرض البيض بشكل موثوق لتقدير كتلة البيض (وبالتالي كتلة القابض الإجمالية) Egg Mass=0.68(عرض البيض) - 6.77، R2=0.85 (ايفرسون، بيانات غير منشورة). وقد مكننا هذا من دراسة آثار تلك التدابير المتعلقة بالإنتاج الإنجابي على المناعة في ربيع عام 2018، حيث خرجت إناث السلاحف البالغ عددها 85 من السحق. بمجرد التقاطها، تم نقل السلاحف مرة أخرى إلى المختبر الميداني حيث تم تسجيل البيانات المورفومترية، بما في ذلك الحد الأقصى لطول الدرع (CL بالملم)، والحد الأقصى لطول الدعامة (PL بالملم)، وكتلة الجسم (BM بالجرام). تم جمع ما يصل إلى 0.5 مل من الدم الكامل من الجيوب الأنفية العنقية عبر حقنة هيبارين مقاس 26، وطردها (7000 دورة في الدقيقة) في أنبوب تبريد لمدة 5 دقائق لفصل مكونات الدم. تم ضخ بلازما الدم إلى أنبوب تبريد منفصل. تم تجميد كل من البلازما وخلايا الدم الحمراء المعبأة على الفور في النيتروجين السائل حتى يتم نقلها إلى جامعة ولاية آيوا لتخزينها عند درجة -80 درجة. تم نقل السلاحف التي تم أخذ عينات منها (98 ذكرًا و102 أنثى) مرة أخرى إلى موقع التقاطها الأولي وتم إطلاقها على الجانب الآخر من السياج للتوجه إلى البحيرة.

تحديد العمر

منذ أن بدأت هذه الدراسة في عام 1981، تم تقدير العمر بالسنوات بعد الصيد الأولي لكل سلحفاة على أنه عدد فصول الشتاء بعد الفقس. تقدير العمر هو نفسه كل عام، وبالتالي، تنطبق أساليبنا لتحديد العمر على جميع البيانات المذكورة هنا (العينة الفرعية السكانية والمناعية). نظرًا لأنه يتم إنتاج حلقة حادة واحدة فقط كل عام في هذه المجموعة، فإن عمر السلاحف غير الناضجة عادةً ما يساوي إجمالي عدد الحلقات الموجودة. ومع ذلك، خلال السنوات القاسية للغاية، قد لا يكون هناك أي نمو، وقد تظهر الحلقتان كواحدة. ومن ثم، فإن أعداد الحلقات هي الحد الأدنى للأعمار ويمكن الاستهانة بها إذا لم يتم حساب الحلقات وتقييمها في سياق أنماط نمو القشرة العامة في جميع السكان. وبمقارنة نمط الزيادات في النمو الحرشفي للسلحفاة الصغيرة غير المسنة مع النمط العام للنمو الحرشف في العشيرة، يمكن تحديد العمر عند أول اصطياد بشكل موثوق حتى 12 عامًا على الأقل. لقد قمنا بإحصاء الحد الأدنى لعدد الحلقات على السلاحف البالغة التي تم التقاطها في السنوات الأولى من الدراسة، وتم تقدير العمر لجميع تلك السلاحف إذا كان عدد الحلقات أقل من 20. ومع ذلك، تم وضع علامة على معظم السلاحف في البداية بشكل فردي وعمرها قبل الشتاء السادس، ثم تم تحديد عمرها لاحقًا بناءً على فترة الاستعادة الفعلية. كانت الإناث البالغات أكبر سنًا (وأصغر) بكثير من الذكور في عيناتنا (الجدول S3؛ اختبار t غير المقترن، P=0.0003، انظر الشكل S2 والشكل 5 في [33]). لذلك تم تحويل العمر z داخل كل جنس إلى متوسط ​​0 مع تباين الوحدة. تم استخدام هذا المتغير "العمر" في جميع التحليلات الإحصائية. لقد استبعدنا البيانات من 26 حدثًا غير محدد الجنس.

التحليل الإنجابي

يزداد الإنتاج الإنجابي - حجم القابض، وكتلة القابض الإجمالية - مع زيادة الحجم والعمر. ولذلك، بالنسبة للتحليلات التي شملت الناتج الإنجابي للإناث إلى جانب العمر في النموذج، استخدمنا القيم الأولية للناتج الإنجابي دون تصحيح حجم الجسم. تم تنفيذ جميع النماذج الخطية في SAS v. 9.4 (SAS Institute، Cary، NC، USA).

تحليل البقاء على قيد الحياة

تم تقدير معدلات البقاء على قيد الحياة ومعدلات الوفيات الخاصة بالعمر عند البالغين من نوع Kinosternon favescens من غرب نبراسكا بناءً على نموذج جومبيرتز (الجدول 1) [18، 90، 91] الذي يقدر احتمالية الوفيات الأولية في سن البدء، ومعدل الوفيات المتسارعة عبر عمر. النماذج الأكثر تعقيدًا (على سبيل المثال، بما في ذلك مصطلح Makeham الثابت للوفيات المستقلة عن العمر، بما في ذلك معلمة التباطؤ) لم تكن مدعومة بهذه البيانات بناءً على التغيير في AIC (المحسوب في حزمة BaSTA R [90]). تم تطبيق نموذج جومبرتز على مجموعة بيانات استعادة العلامات طويلة المدى من بحيرة جيمليت، بما في ذلك بيانات من 1530 أنثى و860 فرد من الذكور. يبلغ متوسط ​​العمر عند النضج 11 عامًا لكلا الجنسين، وهو ما يُعرف من خلال المراقبة طويلة المدى للعمر والإنجاب لدى هذه الفئة من السكان [88، 92، 93]. ونظرًا لأن النضج يعتمد على الحجم، فإن هذه التقديرات لعمر النضج (أي 11 عامًا) هي تقديرات قصوى (على سبيل المثال، يمكن التعرف على ذكر السلحفاة في سن أصغر). قمنا باختبار حساسية استخدام متوسط ​​عمر النضج البالغ 10 سنوات دون أي تأثير ملموس على تقديرات العمر الافتراضي وشيخوخة الوفيات (البيانات غير معروضة). تم حساب الحد الأقصى والمتوسط ​​لعمر البالغين على أنه عدد السنوات بعد سن الإنجاب الأول حتى 95 عامًا، كما تم تقدير وفاة 50% من البالغين في المجموعة الاصطناعية. تم تحليل مجموعات البيانات باستخدام وظيفة "basta" من حزمة BaSTA لـ R [90].

التدابير المناعية

تم الإبلاغ عن أن قدرة تراص الدم الطبيعي بوساطة الأجسام المضادة وانحلال الدم بوساطة التكميلية (NAbs، Lysis) هي خط الدفاع الأول ضد مسببات الأمراض في الفقاريات (تمت المراجعة في [94])، وقد تمت دراسة هذه المقاييس لوظيفة المناعة الفطرية في العديد من الزواحف. الأنواع (على سبيل المثال، [4، 5، 32، 80، 82، 95]). أكملنا فحوصات NAbs وقدرة التحلل وفقًا لمقايسة انحلال الدم - التراص الدموي المقتبس من [96] للاستخدام في السلاحف المطلية [5، 97]) باستخدام خلايا الدم الحمراء للأرنب. استخدمنا زجاجتين من خلايا الدم الحمراء للأرنب (HemoStat HemoStat Laboratories، Dixon، CA، USA) لإكمال جميع المقايسات. قمنا بتشغيل جميع اللوحات ذات الضوابط والعينات الإيجابية والسلبية في نسختين. تشير العيارات المرتفعة للتراص الدموي إلى وفرة أكبر في الأجسام المضادة الطبيعية في عينة البلازما، حيث أن العيارات المرتفعة تشير إلى أن الأجسام المضادة الطبيعية موجودة بتركيزات عالية حتى في البلازما المخففة بشكل متزايد [96]. وبالمثل، تشير العيارات الأعلى لانحلال الدم إلى أن البلازما قادرة على تحليل كرات الدم الحمراء حتى عند التركيزات الأكثر تخفيفًا [96]. وبالتالي، ترتبط زيادة مستويات الأجسام المضادة الطبيعية والقدرة على التحلل بزيادة وظيفة المناعة. قمنا بتقييم كفاءة البلازما في مكافحة الجراثيم (BC) من خلال قياس قدرتها على تثبيط نمو الإشريكية القولونية باستخدام بروتوكولنا المنشور للسلاحف المرسومة [5، 97]، مقتبس من [98]. تم استخدام خمس كريات مجففة بالتجميد من E. coli (Microbiology، ATCC # 8739) في التجربة الحالية، مع استخدام كل حبيبة جديدة لإنشاء حل تحكم جديد أثناء تقدمنا ​​من خلال العينات. زيادة كفاءة مبيد الجراثيم يتوافق مع زيادة وظيفة المناعة. أجريت جميع الفحوصات المناعية في ربيع عام 2019 على العينات التي تم جمعها في ربيع عام 2018.

قياس المناعة: التحليلات الإحصائية

تم تحليل المتغيرات التابعة باستخدام نماذج خطية عامة مع متغيرات توضيحية لـ zAge (العمر الموحد لكل جنس)؛ الجنس (الذكور والإناث البالغات)؛ التفاعل ثنائي الاتجاه بين zAge والجنس؛ ومجموعة مقايسة متغيرة مزعجة (BC: N =4؛ NAbs وLysis: N =2) لحساب كريات التحكم (BC) أو زجاجة من خلايا الدم الحمراء للأرنب (NAbs وLysis). تم تحويل كفاءة مبيد الجراثيم إلى أركسين لمراعاة البيانات التناسبية وتلبية الظروف الطبيعية. تم تحويل NAbs وLysis إلى السجل -10 لتلبية الظروف الطبيعية. تم تنفيذ جميع النماذج الخطية في SAS v. 9.4 (SAS Institute، Cary، NC، USA). تم عمل الرسوم البيانية في ggplot2 [99].

مراجع

1. هارمان د. الشيخوخة: نظرة عامة. آن نيويورك أكاد العلوم. 2001;928:1–21.

2. ريكليفس ري. تطور الشيخوخة من منظور مقارن. وظيفة إيكول. 2008;22:379–92.

3. جونز أور، شويرلاين أ، سالجويرو جوميز آر، كاماردا سي جي، شيبل آر، كاسبر بي بي، وآخرون. تنوع الشيخوخة عبر شجرة الحياة. طبيعة. 2014;505(7482):169–73.

4. شوانز إل، وارنر دي إيه، ماكجو إس، دي تيرليزي آر، برونيكوفسكي إيه إم. الصيانة الفسيولوجية التي تعتمد على الحالة في كائنات خارجية الحرارة طويلة العمر، وهي السلحفاة الملونة (Chrysemys picta). ي إكس بيول. 2011;214:88–97.

5. جودسون جي إم، ريدينج دي إم، برونيكوسكي إيه إم. المناعة وتأثيرها على التكاثر في الفقاريات طويلة العمر. ي إكس بيول. 2020;223:jeb223057.

6. Peters A، Delhey K، Nakagawa S، Aulsebrook A، Verhulst S. المناعة في الحيوانات البرية: التحليل التلوي والتوقعات. إيكول ليت. 2019;22:1709–22.

7. شميد-همبل ب. التباين في الدفاع المناعي كمسألة تتعلق بالبيئة التطورية. بروك آر سوك بي. 200؛270(1513):357–66.

8. هوكسترا إل إيه، شوارتز تي إس، سباركمان إيه إم، ميلر دي إيه، برونيكوفسكي إيه إم. الإمكانات غير المستغلة للتنوع البيولوجي للزواحف لفهم كيفية وسبب تقدم الحيوانات. وظيفة إيكول. 2020;34:38–54.

9. فرانشيسكي سي، كابري إم، مونتي دي، جيونتا إس، أوليفييري إف، سيفيني إف، وآخرون. الالتهاب ومكافحة الالتهاب: ظهر منظور منهجي حول الشيخوخة وطول العمر من الدراسات التي أجريت على البشر. تطوير العصر الميكانيكي. 2007;128:92–105.

10. باويليك جي، برونيكوفسكي إيه إم، كونان إس سي، فيروتشي إل، فرانشيسكي سي، فولوب تي، جودرو بي، جلاديشيف في إن، جونوس إي إس، جوربونوفا في، كينيدي بي كيه، لاربي إيه، ليميتر جي إف، ليو جي إتش، ماير إيه بي، مورايس جيه إيه، نوبريجا أو تي، موسكاليف أ، ريكيرت مو، سيلوانوف أ، سينيور آم، أوكرينتسيفا إس، فانهايلين كيو، ويتكوفسكي جي، كوهين إيه إيه. لغز جهاز المناعة البشري هو "الشيخوخة". تطوير العصر الميكانيكي. 2020;192.

11. شوارتز تي إس، برونيكوفسكي آم. مسارات الإجهاد الجزيئي وتطور التكاثر والشيخوخة في الزواحف. في (T. Flatt & A. Heyland، eds.) الآليات الجزيئية لتطور تاريخ الحياة. أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد؛ 2011. ص. 193-209

12. ارمسترونج دي بي، كيفيل إم جي، رولينسون نيوجيرسي، بروكس آر جيه. يؤدي التباين الفردي الدقيق في النمو غير المحدد إلى تباين كبير في البقاء على قيد الحياة والإنتاج الإنجابي مدى الحياة في الزواحف طويلة العمر. وظيفة إيكول. 2007;32:752–61.

13. أومير إل سي إم، فولر دبليو جيه، جودلي بي جيه، سناب آر تي إي، برودريك إيه سي. نمو محدد أم غير محدد؟ إعادة النظر في استراتيجية نمو السلاحف البحرية. مار إيكول بروغ سير. 2018;596:199–211.

14. برونيكوفسكي آم، أرنولد إس جيه. البيئة التطورية لتباين تاريخ الحياة في ثعبان الرباط Thamnophis elegans. علم البيئة. 1999;80:2314–25.

15. كونجدون جي دي، ناجل آر دي، كيني أوم، فان لوبين سيلز آر سي. فرضيات الشيخوخة في الفقاريات طويلة العمر، سلحفاة بلاندينج (Emydoidea blandingii). إكسب جيرونتول. 2001;36:813–27.

16. ويلكنسون PM، مياه الأمطار TR، وودوارد AR، ليون EH، كارتر C. تحديد النمو وعمر الإنجاب في التمساح الأمريكي (التمساح Mississippiensis): أدلة من عمليات الاسترداد طويلة الأجل. كوبيا. 2016;104:843–52.

17. هوكسترا لا، ويبر آر سي، برونيكوفسكي آم، جانزن إف جيه. النمو والشكل الخاص بالجنس وتأثيرهما على تاريخ حياة الفقاريات طويلة العمر. ايفول ايكول الدقة. 2018;19(6):639–57.

18. رينكي با، كايويلا إتش، جانزن إف جيه، لوميتر جيه إف. جيلارد جي إم، بالإضافة إلى 110 آخرين. توفر معدلات الشيخوخة المتنوعة في رباعيات الأرجل خارجية الحرارة نظرة ثاقبة لتطور الشيخوخة وطول العمر. علوم. 2022;376:1459–66.

19. Berkel C, Cacan E. يحدد تحليل طول العمر في Chordata الأنواع ذات طول العمر الاستثنائي بين الأصناف ويشير إلى تطور أعمار أطول. بيوجيرونتول. 2021;22:329–43.

20. Stark G، Tamar K، Itescu Y، Feldman A، Meiri S. ذوات حرارة خارجية باردة ومعزولة: محركات طول عمر الزواحف. بيول جي لين شركة نفط الجنوب. 2018;125:730–40.

21. da Silva R، Conde DA، Baudisch A، Colchero F. الشيخوخة البطيئة والتي لا تذكر بين Testudines تتحدى النظريات التطورية للشيخوخة. علوم. 2022;376:1466–70.

22. تشارلزوورث ب. فيشر، مدوار، هاميلتون وتطور الشيخوخة. علم الوراثة. 2000;156:927–31.

23. زيمرمان إل إم، فوجل إل إيه، بودين آر إم. فهم الجهاز المناعي للفقاريات: رؤى من منظور الزواحف. ي إكس بيول. 2010;213:661–71.

24. زيمرمان إل إم. منظور الزواحف حول مناعة الفقاريات: 10 سنوات من التقدم. ي إكس بيول. 2020؛223(حزب العمال 21):jeb214171.

25. بالاسيوس إم جي، جانجلوف إي جيه، ريدينج دي إم، برونيكوفسكي إيه إم. تؤثر الخلفية الوراثية والبيئة الحرارية بشكل تفاضلي على تكوين المكونات المناعية خلال الحياة المبكرة في الفقاريات خارجية الحرارة. ي أنيم إيكول. 2020;89:1883–94.

26. فيلد إي كيه، هارتزهايم أ، تيري جيه، داوسون جي، هايدت إن، نيومان لي لوس أنجلوس. علم المناعة الفطرية الزواحف والمناعة البيئية: ماذا نعرف وإلى أين نتجه؟ انتيجرا كومب بيول. 2022;62:1557–71.

27. بالاسيوس إم جي، برونيكوفسكي آم. يشير التباين المناعي أثناء الحمل إلى تكاليف التكاثر الخاصة بالمكونات المناعية في ثعبان ولود مع استراتيجيات متباينة لتاريخ الحياة. جي إكسب زول الجزء أ. 2017;327:513–22.

28. برونيكوفسكي آم، ميزل آر بي، بيجا بي آر، والترز جي آر، مانك جي إي، لارشان إي، وآخرون. الشيخوخة الخاصة بالجنس في الحيوانات: المنظور والاتجاهات المستقبلية. خلية الشيخوخة. 2022;21:e13542.

29. ريد تي إي، كروك إل إي، وانليس إس، فريدريكسن إم، كانينغهام إي جيه، هاريس إم بي. الشيخوخة الإنجابية في الطيور البحرية طويلة العمر: ترتبط معدلات الانخفاض في الأداء في أواخر العمر بتكاليف متفاوتة للتكاثر المبكر. أنا نات. 2008;171:E89–E101.

30. وارنر دي إيه، ميلر دي إيه، برونيكوفسكي إيه إم، جانزين إف جيه. تكشف عقود من البيانات الميدانية أن السلاحف تعيش في البرية. بروك ناتل أكاد ساي يو إس إيه. 2016؛113(23):6502–7.

31. رينكي با، ميلر داو، جانزن إف جيه. ماذا علمتنا الدراسات الميدانية طويلة المدى عن الديناميات السكانية؟ آن القس Ecol Evol سيس. 2019;50(1):261–78.

32. زيمرمان إل إم، بودين آر إم، فوجل إل إيه. تفتقر السلاحف المنزلقة ذات الأذنين الحمراء إلى الاستجابة للتحصين باستخدام الهيموسيانين البطلينوس ولكن لديها مستويات عالية من الأجسام المضادة الطبيعية. ISRN زول. 2013 أ؛2013: 1–7.

33. ايفرسون جي بي. فشل التجنيد بوساطة المناخ في تجمعات السلاحف وتأثيره على الحدود الشمالية للتوزيع. سلبيات شيلونيان بيول. 2022;21(2):181–6.

34. Gibson CWD، Hamilton J. العمليات السكانية في الزواحف العاشبة الكبيرة: السلحفاة العملاقة في جزيرة ألدابرا المرجانية. علم البيئة. 1984;61:230–40.

35. ميلر داو، جانزن إف جي، فيليرز جي إم، كليمان بي إم، برونيكوفسكي إيه إم. يوفر التصوير الديموغرافي الحيوي لرباعيات الأرجل خارجية الحرارة نظرة ثاقبة لتطور ومرونة أنماط الوفيات. في: وينشتاين م، لين MA، المحررين. الاجتماعية والتسلسل الهرمي والصحة: ​​الديموغرافيا الحيوية المقارنة. واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية؛ 2014. ص. 295-313.

36. رينكي با، هوكسترا إل، برونيكوفسكي آم، جانزن إف جيه، ميلر داو. تقدير مشترك للنمو والبقاء على قيد الحياة من بيانات استعادة العلامات لتحسين تقديرات الشيخوخة في المجموعات البرية. علم البيئة. 2020;101(1):e02877. https://doi.org/10.1002/ecy.2877.

37. Keevil، MG 2020. تقدير مشترك للنمو والبقاء على قيد الحياة من بيانات استعادة العلامات لتحسين تقديرات الشيخوخة في المجموعات البرية: تعليق. علم البيئة e03232. https://doi.org/10.1002/ecy.3232.

38. برونيكوفسكي آم، رينكي با، هوكسترا إل، جانزن إف جي، ميلر داو. التقدير المشترك للنمو والبقاء على قيد الحياة من بيانات استعادة العلامات لتحسين تقديرات الشيخوخة في المجموعات البرية: الرد. علم البيئة. 2022:103:e03571. https://doi.org/10.1002/ecy.3571.

39. كايويلا إتش، أكاني جي سي، هيما إم، إنيانج إي، أمادي إن، أجونج إس إن، وآخرون. تاريخ الحياة وعمليات الوفيات المعتمدة على العمر في الزواحف الاستوائية. بيول جي لين شركة نفط الجنوب. 2019;128:251–62. 40. جيبونز جي دبليو. لماذا تعيش السلاحف طويلا؟ العلوم البيولوجية. 1987;37:262–9.

41. كونجدون جي دي، فان لوبين سيلز آر سي. العلاقات بين السمات الإنجابية وحجم الجسم وبلوغ النضج الجنسي والعمر في سلاحف بلاندينج (Emydoidea blandingii). جي إيفول بيول. 1993;6:547–57.

42. ميلر ج.ك. الهروب من الشيخوخة: البيانات الديموغرافية من السلحفاة الصندوقية ذات الأصابع الثلاثة (Terrapene Carolina Triunguis). إكسب جيرونتول. 2001;36(4–6):829–32.

43. مول إي أو. الدورات الإنجابية والتكيفات. في: هارليس إم، مورلوك إتش، المحررين. السلاحف: وجهات نظر وأبحاث. مالابار، فلوريدا: جون وايلي وأولاده؛ 1979. ص. 305-20.

44. Iverson JB، Lindeman PV، Lovich J. فهم قياس التكاثر الإنجابي في السلاحف: منحدر زلق. ايكول إيفول. 2019;9:11891–903.

45. ايفرسون جي بي. Chrysemys picta bellii (السلحفاة الغربية المطلية). طول العمر. هيربيتول القس. 2022؛53:484.

46. ​​ليتزجوس دينار. الفروق بين الجنسين في طول العمر في السلحفاة المرقطة (Clemmys Guttata). كوبيا. 2006;2006:281–8.

47. إرنست سي إتش. نمو السلحفاة المرقطة (Clemmys Guttata). ي هيرب. 1975;9:313–8.

48. براون دي جي، شراج إم، ريان دي، موين آر إيه، نيلسون إم دي، بوش آر آر. Glyptemys inculpta (السلحفاة الخشبية) طول العمر في البرية. هيربيتول القس. 201؛46:243–4.

49. ايفرسون جي بي، سميث جي آر، ريتيج جي إي. حجم الجسم والنمو وطول العمر في سلحفاة الخريطة الشمالية (Graptemys الجغرافية) في ولاية إنديانا. ي هيرب. 2019;53:297–301.

50. مونشر إي، كامبل ك، هوج جي بي، هوتمان تي، أوزبورن دبليو، بترفيلد بي بي، وآخرون. Pseudemys foridana peninsularis (شبه جزيرة Cooter) وPseudemys nelsoni (فلوريدا ذات بطن أحمر). طول العمر. هيربيتول القس. 2020;51:111–3.

51. لويس إل، إيفرسون جي بي. Terrapene ornata (سلحفاة مربعة مزخرفة). طول العمر. هيربيتول القس. 2018؛49:530.

52. لويس إل، إيفرسون جيه بي، سميث جي آر، ريتيج جي إي. حجم الجسم ونموه في المنزلق ذو الأذن الحمراء (Trachemys scripta) عند الحافة الشمالية لمداه: هل تنطبق قاعدة بيرجمان؟ هيرب كونسيرف بيول. 2018;13:700–10.

53. كيرتن إيه جيه، زوغ جي آر، سبوتيلا جي آر. استراتيجيات طول العمر والنمو للسلحفاة الصحراوية (Gopherus agassizii) في صحاريتين أمريكيتين. ي البيئة القاحلة. 2009;73:463–71.

54. ميديكا بي إيه، نصير كيه إي، إيسك تي سي، ساثر إم بي. النمو طويل الأمد للسلاحف الصحراوية (Gopherus agassizii) في سكان جنوب نيفادا. ي هيربيتول. 2012;46:213–20.

55. كلاين إس إل. تؤثر الهرمونات وأنظمة التزاوج على اختلافات الجنس والأنواع في الوظيفة المناعية بين الفقاريات. بيهاف بروك. 2000;51:149–66.

56. كلاين إس إل. الآليات الهرمونية والمناعية تتوسط الاختلافات بين الجنسين في الإصابة بالطفيليات. الطفيلي إيمونول. 2004;26:247–64.

57. فو واي زد، ناكاجاوا إس، رودس جي، سيمونز إل دبليو. آثار الهرمونات الجنسية على وظيفة المناعة: التحليل التلوي. بيول القس. 200؛ 92: 551–71.

58. كيلي سي دي، ستوير آم، نون سي، سميث كي إن، بروكوب زد إم. إزدواج الشكل الجنسي في المناعة عبر الحيوانات: التحليل التلوي. إيكول ليت. 2018;21:1885–94.

59. جانزين إف جي، بوكستيس جي إل. تحديد الجنس البيئي في الزواحف: البيئة والتطور والتصميم التجريبي. س القس بيول. 199؛66(2):149–79.

60. لوبيز بيريز جي إي، ميلان با، جويسلينج جي إم. التجارة القائمة على الجنس في أجهزة المناعة الفطرية والمكتسبة لـ Sternotherus minor. ي إكسب زول. 2021;333:820–8.

61. زيمرمان إل إم، بايتز آر تي، فوجل إل إيه، بودين آر إم. التباين في الأنماط الموسمية للمناعة الفطرية والتكيفية في شريط التمرير ذو الأذن الحمراء (Trachemys scripta). ي إكس بيول. 2010;213:1477–148358.

62. زيمرمان إل إم، كليراردين إس جي، بايتز آر تي، هيكي جيه دبليو، لاماجدلين كا، فوجل إل إيه، وآخرون. يتم الحفاظ على الاستجابات المناعية الخلطية مع تقدم العمر في كائنات خارجية الحرارة طويلة العمر، وهي السلحفاة المنزلقة ذات الأذنين الحمراء. ي إكس بيول. 2013ب;216:633–40.

63. فريدبيرج إس، جريفز تي جيه، إيويرت إم إيه، ديماس جي إي، بيتشر إن، نيلسون سي. تؤثر بيئة الحضانة على تطور الجهاز المناعي لدى السلحفاة مع تحديد الجنس البيئي. ي هيربيتول. 2008;2008(42):536–41.

64. لي كا. ربط الدفاعات المناعية وتاريخ الحياة على مستوى الفرد والنوع. متكامل شركات بيول. 2006;46:1000–15.

65. Sheldon BC، Verhulst S. علم المناعة البيئي: دفاعات طفيلية مكلفة وتجارة في علم البيئة التطورية. اتجاهات إيكول إيفول. 1996;11:317–21.

66. بالاسيوس إم جي، كونيك جي إي، برونيكوفسكي آم. إن التفاعل المعقد بين الحالة وتاريخ الحياة والبيئة السائدة يشكل الدفاعات المناعية للثعابين في البرية. فيزيول بيوكيم زول. 2013;86:547–58.

67. ايفرسون جي بي. التعشيش والرعاية الأبوية في السلحفاة Kinosternon favescens. يمكن جي زول. 1990;68:230–233.

68. Licht P. أنماط الغدد الصماء في الدورة التناسلية للسلاحف. هيربيتولوجيكا. 1982;38:51–61.

69. جراهام إس بي، وارد سي كيه، ووكر جي إس، ستيريت إس، ميندونسا إم تي. إزدواج الشكل الجنسي والتنوع الجنسي للهرمونات التناسلية في سلحفاة خريطة باسكاجولا، جيبونز Graptemys. كوبيا. 2015;103:42–50.

70. شيلبي جيه إيه، ميندونسا إم تي، هورن بي دي، سيجيل آر إيه. التباين الموسمي في المنشطات الإنجابية للسلاحف ذات البقع الصفراء من الذكور والإناث، Graptemys favimaculata. الجنرال شركات الغدد الصماء. 2000;119:43–51.