We investigated the transcriptional effects of temperature on metabolism in the liver and flight muscle prior to the onset of spring migration in redheaded buntings. We measured changes in body mass, cellular lipid accumulation, and transcription of metabolic genes in the liver and flight muscle, during a week of exposure to 8-h short photoperiod (SP; 8L: 16D) and 13-h-long photoperiod (LP; 13L: 11D) at 22 °C to ascertain the responsiveness to LP, and during 2.5 weeks of LP at 22 and 38 °C to examine the effect of temperature on LP-induced metabolic response. Particularly, we measured mRNA expression of genes involved in the fatty acids and triglycerides biosynthesis (srebf1, elovl6, scd, fads2, and dgat2), glucose and lipid metabolism (sirt1, foxo1, ppara, pparg, hdac3, and hmgcr) in the liver, and fatty acid transport (cd36 and fabp3) and metabolism (myod1) in the flight muscle. Birds gained weight and had elevated lipid accumulation at 22 °C but not at 38 °C in the liver and muscle tissues. We also found significant differences in gene expression patterns during 2.5 weeks of LP exposure. For instance, as compared to week 1, there were decreased elovl6, dgat2, and srebf1 and increased foxo1 mRNA levels in the liver, and decreased cd36 and fabp3 mRNA levels in the muscle at 38 °C after 2.5 weeks of LP. It is suggested that a drastic change in temperature could alter the molecular metabolism in the liver and skeletal muscle with photoperiod-induced transition in the seasonal state in migratory songbirds.

中文翻译：

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温度影响光刺激迁徙红发鹀 (Emberiza bruniceps) 的肝脏和肌肉代谢

我们研究了在红发鹀春季迁移开始之前温度对肝脏和飞行肌肉代谢的转录影响。我们测量了在暴露于 8 小时短光周期（SP；8L：16D）和 13 小时长光周期（LP）的一周内，体重、细胞脂质积累和肝脏和飞行肌肉中代谢基因转录的变化; 13L: 11D) 在 22 °C 下确定对 LP 的反应性，并在 2.5 周的 LP 期间在 22 和 38 °C 检查温度对 LP 诱导的代谢反应的影响。特别是，我们测量了肝脏中参与脂肪酸和甘油三酯生物合成（srebf1、elovl6、scd、fads2 和 dgat2）、葡萄糖和脂质代谢（sirt1、foxo1、ppara、pparg、hdac3 和 hmgcr）的基因的 mRNA 表达。 , 以及飞行肌肉中的脂肪酸转运（cd36 和 fabp3）和新陈代谢（myod1）。鸡在 22 °C 时体重增加并且脂肪积累升高，但在 38 °C 时肝脏和肌肉组织中没有。我们还发现在 2.5 周的 LP 暴露期间基因表达模式存在显着差异。例如，与第 1 周相比，LP 2.5 周后，在 38°C 下，肝脏中的 elovl6、dgat2 和 srebf1 降低，foxo1 mRNA 水平升高，肌肉中 cd36 和 fabp3 mRNA 水平降低。有人认为，温度的剧烈变化可以改变肝脏和骨骼肌中的分子代谢，光周期诱导的迁徙鸣禽季节性转变。鸡在 22 °C 时体重增加并且脂肪积累升高，但在 38 °C 时肝脏和肌肉组织中没有。我们还发现在 2.5 周的 LP 暴露期间基因表达模式存在显着差异。例如，与第 1 周相比，LP 2.5 周后，在 38°C 下，肝脏中的 elovl6、dgat2 和 srebf1 降低，foxo1 mRNA 水平升高，肌肉中 cd36 和 fabp3 mRNA 水平降低。有人认为，温度的剧烈变化可以改变肝脏和骨骼肌中的分子代谢，光周期诱导的迁徙鸣禽季节性转变。鸡在 22 °C 时体重增加并且脂肪积累升高，但在 38 °C 时肝脏和肌肉组织中没有。我们还发现在 2.5 周的 LP 暴露期间基因表达模式存在显着差异。例如，与第 1 周相比，LP 2.5 周后，在 38°C 下，肝脏中的 elovl6、dgat2 和 srebf1 降低，foxo1 mRNA 水平升高，肌肉中 cd36 和 fabp3 mRNA 水平降低。有人认为，温度的剧烈变化可以改变肝脏和骨骼肌中的分子代谢，光周期诱导的迁徙鸣禽季节性转变。和 srebf1 并增加肝脏中的 foxo1 mRNA 水平，并在 LP 2.5 周后在 38°C 下降低肌肉中的 cd36 和 fabp3 mRNA 水平。有人认为，温度的剧烈变化可以改变肝脏和骨骼肌中的分子代谢，光周期诱导的迁徙鸣禽季节性转变。和 srebf1 并增加肝脏中的 foxo1 mRNA 水平，并在 LP 2.5 周后在 38°C 下降低肌肉中的 cd36 和 fabp3 mRNA 水平。有人认为，温度的剧烈变化可以改变肝脏和骨骼肌中的分子代谢，光周期诱导的迁徙鸣禽季节性转变。