Uzun Ömürlü Tatlı Su Kaplumbağalarında (Kinosternon Favescens: Kinosternidae) Cinsiyete Özel Doğuştan Bağışıklık ve Yaşlanma
Oct 12, 2023
Soyut
Arka plan
İmmün yaşlanma olarak adlandırılan bağışıklık sisteminin yaşla birlikte ilerleyici serbestleşmesi, memeli sistemlerinde iyi incelenmiştir, ancak uzun ömürlü, vahşi, memeli olmayan popülasyonlarda bağışıklık fonksiyonuna ilişkin çalışmalar azdır. Bu çalışmada, uzun ömürlü bir sürüngen olan sarı çamur kaplumbağalarında yaş, cinsiyet, hayatta kalma, üreme çıktısı ve doğuştan gelen bağışıklık sistemi arasındaki ilişkileri ölçmek için 38-yıllık bir yeniden yakalama çalışmasından yararlanıyoruz (Kinosternon favescens;Testidinler; Kinosternidae).
cistanche takviyesi faydaları-bağışıklığı artırır
Yöntemler
38 yıllık yakalama süresinden büyük 1530 yetişkin kadın ve 860 yetişkin erkeğe ilişkin işaretleme-yeniden yakalama verilerine dayanarak cinsiyete göre hayatta kalma ve yaşa özel ölüm oranlarını tahmin ettik. 200 yetişkinde (102 kadın; 98 erkek) bakterisidal yeterliliği (BC) ve yabancı kırmızı kan hücrelerine karşı iki bağışıklık tepkisini (doğal antikor aracılı hemaglütinasyon (NAb) ve kompleman aracılı hemoliz yeteneği (Lys)) analiz ettik. Mayıs 2018'de brumasyondan çıktıkları sırada yakalanan ve üreme çıktısı ile uzun vadeli işaret-yeniden yakalama verilerinin mevcut olduğu 7 ila 58 yaş aralığındakiler.
Sonuçlar
Bu popülasyonda kadınların erkeklerden daha küçük olduğunu ve daha uzun yaşadığını bulduk, ancak yetişkinlik boyunca artan ölüm oranı her iki cinsiyet için de aynı. Buna karşılık erkekler, ölçtüğümüz üç bağışıklık değişkeni için kadınlara göre daha yüksek doğuştan bağışıklık sergiledi. Tüm bağışıklık tepkileri de yaşla ters orantılı olarak değişiyordu, bu da bağışıklık yaşlanmasını gösteriyordu. Önceki üreme mevsiminde üreyen dişiler için, yumurta kütlesi (ve dolayısıyla toplam kavrama kütlesi) yaşla birlikte arttı. Bakterisidal yetkinliğin bağışıklık yaşlanmasına ek olarak, daha küçük kavramalar üreten dişilerin bakteri yok edici yeterliliği de daha düşüktü.
Sonuçlar
Erkeklerde dişilere göre bağışıklık tepkilerinin daha düşük olduğu genel omurgalı modelinin aksine (muhtemelen androjenlerin baskılayıcı etkilerini yansıtıyor), erkeklerde üç bağışıklık değişkeninin tamamının daha yüksek seviyelerini bulduk. Ek olarak, boyalı kaplumbağalarda veya kırmızı kulaklı kayan kaplumbağalarda immün yaşlanmaya dair hiçbir kanıt bulamayan önceki çalışmaların aksine, sarı çamur kaplumbağalarında yaşla birlikte bakteri yok etme yeteneğinde, parçalama yeteneğinde ve doğal antikorlarda bir azalma bulduk.
Anahtar Kelimeler
Doğuştan gelen bağışıklık fonksiyonu, Sürüngen, Yaşlılık, Cinsiyete özgü, Yaşlanma
cistanche takviyesi faydaları-bağışıklığı artırır
Arka plan
Pek çok omurgalı sisteminde yaşlanma, organizmanın yaşlanması ile karakterize edilir; fizyolojik ve hücresel süreçlerin etkinliğinin ve performansının azalması [1], ilerleyen yaşla birlikte yaşa özgü hayatta kalma ve doğurganlığın azalmasına neden olur [2]. Yabani omurgalı popülasyonlarında yaşlanmaya ilişkin çalışmalar çoğunlukla doğurganlık ve ölüm oranlarında yaşa bağlı değişikliklerin ölçülmesine odaklanmıştır [3], ancak daha az sıklıkla bu tür demografik yaşlanmaya katkıda bulunabilecek fizyolojik mekanizmalar üzerine odaklanmıştır (örneğin, [4-6]). Böyle bir aday fizyolojik mekanizma, hayatta kalmada kritik bir rol oynayan bağışıklık fonksiyonudur. Azalan bağışıklık fonksiyonunun hayatta kalmayı ve üremeyi olumsuz etkilediği gösterilmiştir [6-8]. İmmün yaşlanma olarak adlandırılan, bağışıklık sisteminin yaşla birlikte ilerleyici serbestleşmesi, insanlarda hem doğuştan bağışıklık (yaşla birlikte düzensizliği kronik inflamasyona yol açabilen [9]) hem de kazanılmış bağışıklık açısından iyi incelenmiştir; burada en iyi çalışılan değişiklikler şunlardır: ilerleyen yaşla birlikte hafıza T hücrelerinde artış ve saf T hücrelerinde azalma (ancak burada da immün yaşlanma gizemli kalmaya devam etmektedir [10]). Bununla birlikte, uzun ömürlü, yabani, memeli olmayan popülasyonların bağışıklık sisteminde yaşa özel değişiklikler literatürde iyi tanımlanmamıştır ve sürüngen immün yaşlanmasına odaklanan çalışmalar çok nadirdir ([8]'de gözden geçirilmiştir). Popülasyonlarda demografik yaşlanmaya neden olan organizma yaşlanması vahşi doğada gelişti. Bu nedenle, doğal popülasyonlar üzerine yapılan çalışmalar, yaşlanmanın nasıl meydana geldiğine ilişkin olası kısıtlamalar olan, evrimsel olarak korunmuş yaşlanma süreçlerini ortaya çıkarmak için iyi bir konuma sahiptir. Aynı zamanda, vahşi doğada organizmasal ve demografik yaşlanmayı incelemek, gerçekçi ekolojik bağlamlar sağlar ve yaşlanma mekanizmalarının ne ölçüde esnek olduğunu ortaya çıkarır. Özellikle sürüngenler, bağışıklık yaşlanması da dahil olmak üzere yaşlanma mekanizmalarının araştırılması için onları öneren birçok özelliğe sahiptir. Birincisi, bunlar, birlikte amniyotların monofiletik soyunu oluşturan, memelilerin kardeş soyundandır; bağışıklık fonksiyonu ve hücre sinyal yolları amniyotlarda yüksek oranda korunur ([11]'de gözden geçirilmiştir). İkincisi, sürüngenler, çoğu memeli türünde mümkün olmayan bir dizi fizyolojik ve morfolojik bağlamda yaşlanmanın incelenmesine olanak tanıyan çeşitli fenotipler sergilerler (örneğin, hipoksi direnci, donmaya tolerans, zehir, zırh, ısı toleransı, [8'de incelenmiştir). ]). Kuşlar dışında sürüngenler poikilotermiktir ve çoğu yetişkin olarak büyümeye devam eder (örneğin, [12] ancak bkz. [13]) ve ilerleyen yaşla birlikte doğurganlıkları artar ([14–17], [8]'de gözden geçirilmiştir). Ayrıca birçok sürüngen soyunun kendine özgü morfolojik özellikleri vardır. İkincisinin örnekleri arasında kaplumbağalardaki dış göğüs kafesleri ve bazı yılanlardaki zehir gibi koruyucu fenotipler yer alır. Ölümlü yaşlanma oranlarına ilişkin son filogenetik analizler, koruyucu fenotiplere sahip sürüngen soylarının, özellikle kaplumbağalar arasında benzer büyüklükteki memelilere göre daha uzun ömürlü olduğu ve daha yavaş yaşlanmaya sahip olduğu hipotezini güçlü bir şekilde desteklemiştir [18], (ayrıca bakınız [19, 20]). Gerçekten de, yabani örneklenmiş tetrapodların 300 türü arasında [18], kaplumbağalar, tüm soyun neredeyse göz ardı edilebilir ölüm oranlarına sahip, yaşlanma ve uzun ömürlü türlerle karakterize edilmesi açısından benzersizdi; bu, esaret altında da yansıtılan bir duygudur [21]. Büyümenin (ve dolayısıyla doğurganlığın) yetişkin ömrü boyunca devam edebileceği göz önüne alındığında, geç yaş fenotiplerine sahip zararlı mutasyonlara karşı seçilim, memelilere göre bu özelliklere sahip kaplumbağalarda ve diğer sürüngenlerde ileri yaşlarda daha güçlü olabilir ([22]'de olduğu gibi). Bu özellikler, memeliler veya kuşlar gibi diğer amniyot omurgalılarla karşılaştırıldığında sürüngenlerde immün yaşlanmanın aynı şekilde ortaya çıkmayabileceğini ve hatta artan üreme ile bağışıklık fonksiyonunun sürdürülmesi üzerindeki seçici baskılar nedeniyle mevcut olmayabileceğini düşündürmektedir (örneğin, [5]) . Burada kaplumbağaların yavaş yaşlanma modelleri olarak kullanımını teşvik etmek için kaplumbağalardaki yaşlanma çalışmalarının karşılaştırmalı kapsamını genişletmeye odaklanıyoruz. Kaplumbağaların bağışıklık sistemi, diğer amniyotlar gibi, doğuştan gelen ve edinilen bileşenleri içerir ([23]'te incelenmiştir), ancak son analizler sürüngenlerin, memelilere ve kuşlara göre doğuştan savunmalara daha fazla güvenebileceğini göstermektedir [24]. Spesifik olarak, sürüngenler adaptif bağışıklık ile ilişkili B ve T hücrelerine sahip olmasına rağmen, patojenlere ikincil maruziyet üzerine geleneksel adaptif hızlı tepki, daha çok doğuştan gelen bağışıklığa dayanabilir [24]. Ektotermik sürüngenlerde, yabancı patojenlere karşı ilk savunma hattını sağlayan, yaşla ilişkili doğuştan gelen bağışıklık kalıpları hakkında büyüyen bir literatür vardır [4, 25-27]. Aynı zamanda, hem organizmasal yaşlanma hem de demografik yaşlanmadaki cinsiyet farklılıklarına ilişkin çalışmalar, sürüngenler de dahil olmak üzere daha iyi filogenetik kapsama kadar genişlemiştir [28]. Daha da önemlisi, bu çalışmalar yabani popülasyonlarda ancak bireyleri doğru şekilde yaşlandırabilme yeteneği ile mümkündür; bu da uzun ömürlü türler için uzun vadeli çalışmalar gerektirir ([29, 30], [31]'de gözden geçirilmiştir). Bu nedenle, uzun ömürlü bir sürüngende doğuştan gelen bağışıklığın, hayatta kalmanın, dişi üremenin cinsiyet ve yaşa özgü özelliklerini ve bunlar arasındaki ilişkileri araştırarak bu literatüre katkıda bulunuyoruz. Yaşı bilinen sarı çamur kaplumbağaları üzerinde 38-yıllık bir yeniden yakalama çalışmasından faydalanıyoruz (Kinosternon favorileri) bağışıklık yaşlanmasını anlamada bütünleştirici bir yaklaşım olarak doğuştan gelen bağışıklık sistemindeki yaş, cinsiyet, hayatta kalma ve üreme çıktısı arasındaki ilişkileri ölçmek. Diğer kaplumbağalar gibi bu türün de cinsiyetler bir arada değerlendirildiğinde yavaş yaşlandığı tespit edilmiştir [18]. Spesifik olarak, Nebraska'daki (ABD) uzun vadeli çalışma popülasyonumuzda üç doğuştan gelen bağışıklık ölçüsünü (dolaşımdaki doğal antikorlar, kompleman aracılı lizis yeteneği ve plazmanın bakteri öldürücü yeterliliği) değerlendirdik. Doğuştan gelen bağışıklık yaşlanmasının mevcut paradigmasına göre, aksi yöndeki bazı kanıtlara rağmen, doğuştan gelen bağışıklık ölçümlerinin ilerleyen yaşla birlikte azalacağını tahmin ettik [5, 32].
cistanche tubulosa-bağışıklık sistemini iyileştirir
Sonuçlar
2018'de bağışıklık değişkenleri (N=98 erkek, N=102 dişi) için iki yüz hayvandan örnek alındı ve bu gözlemler bağışıklık verilerimizi oluşturuyor. Bu 102 dişiden 85'i 2017 yılında üredi ve bunlar dişi üreme verilerimizi oluşturuyor. Son olarak, bir bütün olarak popülasyondaki yaşlanma ölüm oranının analizi için, bilinen yaştaki N=2380 benzersiz bireyden (N=860 erkek, N=1530 kadın) oluşan uzun vadeli veritabanımızı kullandık. ). Bağışıklık verileri bireylerden oluşan örneğimizde (200 yetişkin), yaş vücut büyüklüğüyle yüksek düzeyde ilişkiliydi; yaşlı hayvanlar hem kütle hem de uzunluk bakımından daha büyüktü (örn. vücut kütlesi, 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.
Tablo 1 Sarı Çamur Kaplumbağalarında Yaşlanma, Boyut, Yaş ve Ölüm Oranı
Bir bütün olarak popülasyonda, kadınların ortalama ve maksimum yetişkin yaşam süreleri daha uzundu (yetişkinlerin %50 ve %95'inin öldüğü yaşlar). Yetişkin erkek ve dişi kaplumbağaların her ikisi de yaşlanmaya işaret eden yaşa bağlı ahlak artışları sergiledi. Başlangıçta yetişkin ölüm oranı erkeklerde kadınlardan daha yüksekti, ancak ölüm hızlanma oranları eşdeğerdi (Tablo 1, Şekil 1). Bireylerden oluşan bağışıklık alt örneğimizde, doğuştan gelen bağışıklık fonksiyonunun üç ölçüsü birbiriyle önemli ölçüde (pozitif) ilişkiliydi (doğal antikor aracılı hemaglütinasyon, kompleman aracılı hemoliz ve bakterisidal yeterlilik, Tablo S1). Ancak korelasyonlar zayıf olduğundan (tümü |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 yaş) kadınlara göre bir sonraki en düşük yaş aralığında (N=13 yaş 40–50 yaş (t=2.45, Pr.=0.014)) yaşlanma olasılığını düşündürmektedir çok yaşlı dişilerde üreme çıktısında (bkz. Şekil 4). Üreme yeteneği olan bu 85 dişi için yaşlı dişiler tüm yetişkinlerde gözlemlenen aynı eğilimi izledi: yaşla birlikte azalan bakterisidal yeterlilik ve kompleman aracılı hemoliz (Tablo 3, bkz. Şekil 1). Ek olarak, daha büyük kavramalara sahip dişiler - yaştan bağımsız olarak - daha küçük kavramalara sahip olanlara göre daha yüksek bakteri yok etme yeterliliğine sahipti (Şekil S1). Kavrama boyutunun aksine, yumurta kütlesinin bağışıklık fonksiyonu üzerinde hiçbir etkisi bulamadık (veriler gösterilmemiştir).
Tartışma
cistanche takviyesi faydaları-bağışıklık sistemi nasıl güçlendirilir
Cistanche Enhance Immunity ürünlerini görüntülemek için buraya tıklayın
【Daha fazlasını isteyin】 E-posta:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692
Ölüm ve üreme yaşlanması
Dişi sarı çamur kaplumbağaları bu popülasyonda erkeklerden daha uzun yaşar; ancak benzer oranlarda yaşlanırlar (Şekil 1) ve yaşa özel ölüm oranı her iki cinsiyette de yaşla birlikte yavaş da olsa artar (Şekil 1). Bu veriler, bu türde yavaş ölümlü yaşlanmayı göstermektedir, ancak dişi örneklerimizde üreme yaşlanmasına ilişkin hiçbir kanıt bulamadık. Büyük tetrapod filogenetik çalışmasının [18] yanı sıra dev kaplumbağalar [34] ve boyalı kaplumbağalar ([35, 36]) için yapılan bireysel uzun vadeli çalışmalarda kaplumbağalarda yetişkinlerin yaşa özel ölümlerinde küçük bir hızlanma rapor edilmiştir, ancak bkz. 37, 38] ve menteşeli kaplumbağa türleri [39]); ancak diğer kaplumbağa türlerinde ölüm oranı yetişkin yaşının ilerlemesiyle birlikte genellikle sabit kalır [40] veya yaşla birlikte azalır [3, 15, 41]. Tutsak kaplumbağa popülasyonları arasında (örneğin, hayvanat bahçesi kayıtları) da Silva ve ark. [21] çoğu kaplumbağa türünün ölüm oranlarında yaşla birlikte yavaş veya ihmal edilebilir düşüşler sergilediğini buldu. Dişi üreme yaşlanması (yani yaşa özel üreme çıktısında azalma) şu ana kadar kaplumbağa türlerinde görülmedi (boyalı kaplumbağalar [30], Blanding kaplumbağaları [15, 41], çöl kaplumbağaları [3] ve kutu kaplumbağaları [42]) . Warner ve meslektaşları [30], üreme çıktısında herhangi bir azalma olmamasına rağmen, en yaşlı dişi boyalı kaplumbağalarda boyalı kaplumbağa yavrularının hayatta kalma oranının azaldığını kaydetti. Buna ek olarak, kaplumbağalar üzerinde yapılan birçok üreme çalışması, kaplumbağalarda kavrama boyutu, yumurta boyutu ve/veya kavrama kütlesi ile vücut büyüklüğü arasında pozitif korelasyonlar olduğunu göstermiştir ([43]; gözden geçirilmiş [44]), burada vücut büyüklüğü genellikle yaşla pozitif olarak ilişkilidir. kaplumbağalar (örneğin, bu çalışma, [17, 32], ancak bkz. [41]). Bu veriler, kaplumbağalarda üreme yaşlanmasının nadiren meydana geldiğini, hatta hiç meydana gelmediğini göstermektedir.
Şekil 1 Yetişkin erkek ve dişi K. favescens'te hayatta kalma ve yaşa özel ölüm oranı. Medyan (%50 canlı) ve maksimum (%5 canlı) yaşam süresi yetişkin dişilerde (siyah kesikli çizgiler) sarı çamur kaplumbağalarında yetişkin erkeklere (gri düz çizgiler) göre daha fazladır. Y ekseni, yetişkinler için 11 yaştan itibaren hayatta kalma Lx'idir. X eksenine inen çizgiler, cinsiyete özgü medyanı ve kronolojik yaştaki maksimum yaşam sürelerini gösterir. Ekte yetişkinlik boyunca artan ölüm oranlarına ilişkin Gompertz modelleri gösterilmektedir; erkeklerde başlangıçtaki yetişkin ölüm oranı kadınlara göre önemli ölçüde daha yüksektir (çizgilerin yüksekliği) ve eşdeğer artışlar (çizgilerin eğimleri) (Tablo 1). Y ekseni, uygun Gompertz ivme modelinden yaşa özel ölüm oranının doğal logaritmasıdır.
Cinsiyete özgü uzun ömür ve yaşlanma
Memeli olmayan türlerde organizmasal ve demografik yaşlanmadaki cinsiyet farklılıklarına ilişkin çalışmalar nadirdir. Bunun muhtemelen iki nedeni vardır: Vahşi popülasyonlara ilişkin ilk demografi raporları, genellikle ölüm hızlanmasını tahmin etmek için yeterli güce sahip verileri bir araya getirir; ve pek çok türde, dış cinsel organların eksikliğinden dolayı yavruların cinsiyeti bilinmemektedir ve yeni olgunlaşmış hayvanlarda cinsiyeti belirlemek için ikincil cinsel fenotiplerin gelişimine güvenmek zorundadır. Tutsak yaşam süresi verilerinin gözden geçirilmesinde, da Silva ve meslektaşları [21], sarı çamur kaplumbağalarına ilişkin sonuçlarımızın aksine, ortalama yetişkin erkek yaşam beklentisinin dişilerinkini yaklaşık %20 oranında aştığını bildirdi. Bununla birlikte, yabani kaplumbağa popülasyonlarında dişilerin daha uzun ömürlü olması, desen (boyalı kaplumbağalar [28, 45]), benekli kaplumbağalar [46, 47], orman kaplumbağaları [48], harita kaplumbağaları [49] cooters [50], kutu kaplumbağalar [51] ve kırmızı kulaklı kaydırıcılar [52]). Buna karşılık, erkek kaplumbağaların vahşi doğada dişilerden daha uzun yaşadığını bildiren yalnızca iki çalışmanın farkındayız (sincap kaplumbağaları [53] ancak bkz. [54] ve boyalı kaplumbağa popülasyonu [36). Daha fazla veriye ihtiyaç vardır, ancak bunlar saha verileri [21] tarafından özetlenen sabit kayıtlarla çelişiyor ve uzun ömür ve yaşlanma ile ilgili olası bir cinsiyet-çevre etkileşimi öneriyor.
Tablo 2 Yetişkin erkek ve dişi sarı çamur kaplumbağaları için bağışıklık değişkenlerine ilişkin varyans analizi
Cinsiyete özgü bağışıklık fonksiyonu
Omurgalılardaki genel modelin tersi olarak erkeklerde kadınlara göre daha yüksek düzeyde bağışıklık fonksiyonu bulduk [55, 56] ve bunun en azından kısmen androjenler tarafından bağışıklık sisteminin baskılanmasıyla ilişkili olduğu varsayılmıştır [57, 58]. Pek çok kaplumbağa türü bu soru için uygun modellerdir çünkü cinsiyet kromozomları yoktur ve bu nedenle cinsiyetler döllenme sırasında aynı genom mimarisine sahiptir. Bunun yerine sıcaklığa bağlı cinsiyet belirleme (TSD) özelliği vardır; bu sayede cinsiyet, embriyonik gelişimin kritik döneminde yaşanan termal ortam tarafından belirlenir ve cinsiyete özgü genomlar ile cinsiyete özgü cinsel gelişim arasındaki karışıklığı ortadan kaldırır [59]. López-Pérez ve meslektaşları [60] bir misk kaplumbağası türünde (TSD'li başka bir kinosternid kaplumbağa) erkekler ve dişiler arasında bakteri yok etme yeteneği açısından hiçbir fark bulamadılar. Benzer şekilde, Zimmerman ve meslektaşları [32, 61, 62] kırmızı kulaklı kayan kaplumbağalarda (aynı zamanda TSD'li) doğuştan bağışıklık ölçümlerinde cinsiyet farklılığı bulamadılar. Buna karşılık, boyalı kaplumbağalarda [5] - TSD'li başka bir tür - erkeklerde daha yüksek kompleman aracılı hemoliz yeteneği ve dişilerde daha yüksek doğal antikor titreleri rapor edilmiş olup, bakterisidal yeterlik üzerinde cinsiyet etkisi yoktur. Buna ek olarak, Freedberg ve meslektaşları [63] başka bir TSD kaplumbağasındaki serin, erkek üreten kuluçka sıcaklıklarının erkeklerde bağışıklık yeterliliğini dişilere göre daha fazla arttırdığını bulmuş, ancak yakından ilişkili türdeşte böyle bir etki bulamadılar. Her ne kadar bu ön veriler kaplumbağaların erkeklerdeki düşük bağışıklık yanıtlarının genel omurgalı modelini takip etmeyebileceğini öne sürüyor gibi görünse de, daha fazla araştırmaya açıkça ihtiyaç vardır. Bağışıklık savunmaları ile yaşam öyküsü stratejileri arasındaki ilişkileri öne süren eko immünoloji teorisini takip ederek [64, 65], daha uzun ömürlü cinsiyetin doğuştan gelen bağışıklığa göre edinilmiş bağışıklığa daha fazla yatırım yapmasını bekleriz [66]; Cinsiyete özgü uzun ömürlülüklere ilişkin sınırlı veriler, türler arasında kapsamlı bir test yapılmasını engellemektedir.
cistanche bitkisi bağışıklık sistemini güçlendiriyor
Davranış farklılıkları ve aktivite modelleri, dişi sarı çamur kaplumbağalarını erkeklere göre daha fazla enfeksiyon baskısına maruz bırakabilir ve bu da dişilerin bağışıklık fonksiyonunu baskılayabilir [55, 56]. Çalışma türümüzün alışılmadık bir yıllık aktivite döngüsü vardır (bkz. Yöntemler). Çalışma alanımızda yetişkin erkekler, ilkbaharda dişilerden ortalama 5 gün önce brumation'dan çıkıyorlar [Iverson ve Greene, yayınlanmamış veriler], Haziran ayında dişilerin uzun süren yuvalama gezileri sırasında suda aktif kalıyorlar ve ortalama olarak yaz tatiline geçiyorlar. kadınlardan daha geç [67]. Bu nedenle, bu türün yıllık aktivite süresi alışılmadık derecede kısadır; tipik bir erkeğin suda aktif olması, tipik bir dişiden belki de %25 daha uzundur. Ancak dişilerin daha kısa aktivite sezonunun neden onları daha fazla bağışıklık sistemi baskısına maruz bıraktığı açık değil. Ayrıca, üreme aktivitesi erkekler ve dişiler arasında farklılık gösterir; çiftleşme ve döllenme su sütununda meydana gelir, bundan sonra dişiler yumurtalarını bırakmak için sudan karaya çıkmak zorundadır (oysa erkeklerin karaya böyle zorunlu bir akını yoktur) [67]. mevsimseldir (örneğin, [Sürüngenlerin dolaşımdaki steroid konsantrasyonları oldukça yüksektir 68, 69]) ve bu nedenle erkeklerde gözlemlediğimiz daha yüksek bağışıklık fonksiyonu modeli, yalnızca baharın ortaya çıkışı sırasında, yani sezonun çok erken döneminde örneklemeye bağlanabilir. Kaplumbağa androjenlerindeki mevsimsel değişiklikler oldukça iyi araştırılmıştır ve erkek kaplumbağalar için dolaşımdaki testosteron seviyeleri genellikle ilkbaharın başlarında çok düşüktür ([69]'daki inceleme), dişilerde ise yumurtlamaya hazırlanırken ilkbaharda zirveye ulaşır [69– 74]. Testosteronun bağışıklık fonksiyonunu baskıladığı bilinmektedir ([57], ancak bkz. [58]) ve bu, erkeklerle karşılaştırıldığında kadınlarda daha düşük bağışıklık tepkilerini açıklayabilir. Bununla birlikte, estradiolün bağışıklık fonksiyonunu arttırdığı bilinmektedir [23] ve kadınlarda genellikle erken ilkbaharda yükselir, ardından yumurtlama ve yumurtlama ile bağlantılı olarak kısa süre sonra zirveye ulaşır ([75], [69]'da gözden geçirilmiştir). Bu nedenle, erken ilkbahar örneklememize dayanarak, östradiol ve testosteron paternleri, dişilerimizde gözlemlenen düşük bağışıklık tepkileri için pek olası olmayan açıklamalardır. Ne yazık ki, çalışma türümüzde dolaşımdaki hormon düzeylerine ilişkin verilerden yoksunuz, ancak az önce açıklanan genel modeller göz önüne alındığında, dolaşımdaki steroidlerin bağışıklık fonksiyonu üzerindeki etkisi hala net değil.
Şekil 2 Doğuştan Bağışıklık, yetişkin K. favescens'te yaşla birlikte azalır. A Bakterisidal Yeterlilik ve B Kompleman aracılı lizis, yetişkin erkek ve dişi sarı çamur kaplumbağalarında yaşla birlikte benzer şekilde azaldı (istatistiksel çıktı için bkz. Tablo 2). C Doğal Antikorlar (NAb'ler) aynı eğilimi gösterdi. Tüm panellerde Y ekseni, modelden yaş çıkarılmış doğrusal modellerden kalanları temsil eder (Tablo 2). X ekseni, erkek ve dişi yetişkin kaplumbağaların yıl cinsinden yaşını gösteren ek çizgilerle birlikte z-dönüştürülmüş bir yaştır. Regresyonlar: BC artıkları=−{{10}}.138(zAge), R2=0.06; Lizis artıkları=−0,01(zAge), R2=0,02; NAbs artıkları=−0,01(zAge), R2=0,01
Kadın üremesi ve bağışıklık fonksiyonu
Bağışıklığın dişi üremesine maliyeti olduğuna dair hiçbir kanıt bulamadık. Ne kavrama boyutu (Tablo 3) ne de yumurta kütlesi (veriler gösterilmemiştir) herhangi bir bağışıklık değişkenini olumsuz etkilemedi. Gerçekten de, daha büyük yumurta kavramaları bırakan dişilerin bakteri yok etme kapasitesi daha yüksekti (Şekil S1). Yaşam öyküsü teorisi, bireylerin, uygunluğu en üst düzeye çıkarmak için kendi kendine bakım ve üremeyi destekleyen özelliklere kaynak ayırması gerektiğini öngörmektedir [76]. Ancak üreme, dişiler için önemli bir enerji maliyeti anlamına gelir ve bu nedenle üremeye ayrılan kaynaklar, diğer özelliklerin pahasına gelebilir [77]. Mevcut üremeye yoğun yatırım yapan dişilerin bu nedenle mevcut bağışıklık etkinliği ile bir değiş tokuş yaşaması beklenebilir [78]. Üreme ve bağışıklık fonksiyonu arasındaki bu denge, diğer sürüngenlerde karışık sonuçlarla incelenmiştir. Gravid batı karasal jartiyer yılanları (Tamnophis elegans), gravid olmayan türdeşlere göre bir mitojene yanıt olarak daha düşük T-lenfosit proliferatif yeteneği sergilemiştir ancak üreme durumları arasında BC'de hiçbir fark sergilememiştir [27]. Buna karşılık, gebe cüce çıngıraklı yılanların (Sistrurus milarius), çekimsiz yılanlara göre BC yeteneğinde azalma görülmüştür [79]. Boyalı kaplumbağalarda (Chrysemys picta) üreme durumları arasındaki doğuştan gelen bağışıklığın ölçümleri yaşa bağlıydı [5]. Spesifik olarak, büyük kavramalara sahip olan genç dişiler, benzer şekilde büyük kavrama boyutlarına sahip olan yaşlı kadınlara göre daha fazla parçalanma yeteneği sergilediler. Bununla birlikte, aynı çalışma, yaşlı kadınlarda BC'nin arttığını buldu; bu, bu çalışmadaki ilerleyen yaşla birlikte bağışıklık fonksiyonunun azalmasına ilişkin bulgularla tezat oluşturuyor. Ek olarak yaştan bağımsız olarak, daha büyük kavrama boyutlarının daha yüksek BC ile ilişkili olduğunu ve üremenin doğal antikor üretimi veya lizis yeteneği üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını bulduk. Bu sonuçlar, bağışıklık fonksiyonu ile üreme arasındaki değiş tokuşun muhtemelen bağışıklık bileşenine özgü olduğunu göstermektedir.
Şekil 3 Doğuştan Bağışıklık, erkek yetişkin K. favescens'te dişiden önemli ölçüde daha yüksektir. Geri dönüştürülmüş en küçük kare, A) bakterisidal yeterlilik (y ekseni öldürülen E. coli kolonilerinin oranıdır) ve B) doğal antikorlar (y ekseni tavşan kırmızı kan hücrelerinin hemaglütinasyonunun meydana geldiği maksimum seyreltme titresi) için ±1 SE anlamına gelir ) ve kompleman aracılı lizis (tavşan kırmızı kan hücrelerinin lizizinin meydana geldiği maksimum seyreltme titresi). Yıldız işaretleri, belirli bir bağışıklık ölçüsü için önemli bir cinsiyet farklılığını temsil eder. (İstatistiksel çıktı için Tablo 2'ye bakınız). LS şu anlama gelir: BC=0.37, 0.62; NAb'ler=4.0, 4.6; Lys=8.2, 9.0
Tablo 3 Üreme yapan dişi sarı çamur kaplumbağalarının bağışıklık değişkenleri ve üreme çabalarının analizi
Şekil 4 Dişi K. favescens'in üremesinde yaşla birlikte kuluçka büyüklüğü değil yumurta kütlesi artar. Y ekseni, modelden yaş çıkarılmış olarak Tablo 3'teki doğrusal modelden kalanları temsil eder. Yumurta kütlesi artıkları=0.025(Yaş) – 0,73, R2=0,40
Bağışıklık yaşlanması
Sarı çamur kaplumbağalarında incelediğimiz doğuştan gelen bağışıklık değişkenlerinden üçünde de bağışıklık yaşlanmasının kanıtlarını bulduk (Şekil 2; Tablo 2). Diğer çalışmalardan elde edilen sonuçlar karışıktır. Örneğin, daha büyük (muhtemelen daha yaşlı) kırmızı kulaklı kaydırıcılar, daha küçük bireylerle karşılaştırıldığında BC'de hiçbir değişiklik sergilemedi [32, 61]; bu, yaşının bilindiği boyalı kaplumbağalardaki bakteri yok etme yeterliliği bulgularına benzer şekilde [5]. Bu son çalışma aynı zamanda yaşlı hayvanlarda hemaglütinasyonda artış olduğunu da bildirdi. Açıkçası, kaplumbağalarda doğuştan gelen bağışıklık sisteminde yaşa bağlı herhangi bir değişiklik modeli henüz belirgin değildir. Diğer kuş olmayan sürüngenler arasında da sonuçlar oldukça değişkendir ([8, 26]'da incelenmiştir). Örneğin jartiyer yılanı popülasyonlarında, yaşlı yılanlarda hem aglütinasyon hem de hemoliz yeteneği azalır [27, 80], Dickerson'ın yakalı kertenkelelerinde mitojen fitohemaglütinin'e karşı bağışıklık tepkisi de azalır [81]. Su pitonlarında hemaglütinasyon yaşla birlikte artar [82]. Genel olarak sürüngenlerde ve özel olarak kaplumbağalarda doğuştan gelen bağışıklıkta yaşa bağlı değişiklikler yönündeki bu değişimi anlamak için daha fazla araştırma yapılması gerekecektir. Buna karşılık, memelilerden ve kuşlardan elde edilen veriler genel olarak bağışıklık fonksiyonunda yaşla birlikte düşüş olduğunu gösteriyor. Ayrıca, bu taksonlarda, gözlemlenen bağışıklık yaşlanmasının çoğu edinilmiş bağışıklık sisteminde meydana geldi [83-85] ve doğuştan gelen bağışıklıkta daha az belirgin değişiklikler bulundu ([6]'da gözden geçirilmiştir), ancak burada da desenler doğuştan gelen bağışıklık ölçümleri arasında mutlaka tutarlı değildir [83-85]. 86]. Ancak sürüngenlerde adaptif bağışıklık sistemi zorluklara daha yavaş tepki verir ve tekrarlanan patojen maruziyeti sırasında güçlü tepkiler sergilemez ([24, 87]'de gözden geçirilmiştir). Bu nedenle, doğuştan gelen bağışıklık fonksiyonu ve bu fonksiyondaki yaşa bağlı değişiklikler, sürüngenlerde genel bağışıklık sağlığı açısından kritik öneme sahip olabilir.
Sonuçlar
Burada, doğuştan gelen bağışıklık yaşlanması ve bunun ölümlülük ve üreme yaşlanması ile etkileşimleri ile ilgili karşılaştırmalı değerlendirmeleri genişletmeye çalıştık. Bu yaşlanma ölçümleri arasındaki ilişkileri test etmek için uzun süredir üzerinde çalışılan yabani (sarı çamur) kaplumbağa popülasyonunu seçtik çünkü son zamanlardaki kapsamlı karşılaştırmalı çalışmalar, kaplumbağa soyunun son derece yavaş yaşlandığını ve uzun ömürlü olduğunu tespit etti. Bununla birlikte, yaşlanma mekanizmalarının ölçülmesi, bilinen yaşları gerektirir ve bu da yalnızca yabani, uzun ömürlü türler üzerinde uzun vadeli çalışmalarla elde edilebilir. Ölüm oranı ve bağışıklığın cinsiyete özgü özelliklere sahip olduğunu bulduk; dişiler erkeklere göre daha uzun yaşadılar ve doğuştan gelen bağışıklık fonksiyonları daha düşüktü. Bu sonuç, cinsiyet belirlemenin sıcaklığa bağlılığı göz önüne alındığında dikkat çekicidir, dolayısıyla cinsiyet kromozomlarının cinsiyete özgü yaşlanmaya katkılarını dışlar. Doğuştan bağışıklığın üç ölçüsü de ilerleyen yaşla birlikte azaldı. Dişilerde kavrama kütlesi ilerleyen yaşla birlikte arttı ve üreme çıktısı, daha büyük kavramalara sahip dişilerin daha yüksek bakteri yok etme yeterliliğine sahip olması dışında doğuştan gelen bağışıklık fonksiyonunu öngörmedi; bu da kadınlarda doğuştan gelen bağışıklık için üreme çabasının bariz bir maliyetinin olmadığını ortaya koyuyor. Bu, yavaş ila ihmal edilebilir yaşlanma ile karakterize edilen bir grup olan kaplumbağalarda yaşlanmanın üç eksenini inceleyen ilk çalışmadır. Bağışıklık yaşlanması, ölümlülük ve üremeyle ilgili bu bulgular, kaplumbağaların, yavaş yaşlanmanın mekanizmalarını anlamak için yeni bir model olduğunu veya daha doğrusu, yavaş yetişkin ölüm hızlanmasıyla karakterize edilen monofiletik bir gruptaki evrensel yaşlanma mekanizmalarının (bağışıklık yaşlanması gibi) incelenmesini önermektedir. ihmal edilebilir üreme yaşlanması.
Yöntemler
Saha örneklemesi
Bu çalışma için sarı çamur kaplumbağalarından (YMT) doku örneklemesi 2018 Mayıs'ta Nebraska, Garden County'deki Crescent Lake Ulusal Yaban Hayatı Koruma Alanı'ndaki (CLNWR) uzun vadeli araştırma sahamızdaki Gimlet Gölü'nde gerçekleşti. , ABD (41 derece 45,24′K, 102 derece 26,12′B). Gimlet Gölü bataklık kompleksi, bataklık habitatına sahip sığ (ortalama derinlik 0,8 m), kum tepesi gölüdür [88]. YMT'ler, sıcak kuluçka koşulları altında üretilen dişiler ve daha soğuk koşullar altında üretilen hem erkek hem de dişiler ile sıcaklığa bağlı cinsiyet belirleme (TSD) sergiler [59]. İşaretleme-yeniden yakalama ve yuvalama ekolojisi çalışmaları burada 1981'den 2018'e kadar devam ediyordu. Bu bölgede, YMT'ler tipik olarak karada sulak alanlara bitişik yüksek arazilerdeki kum tepelerine gömülerek kışı geçirir, Nisan ve Mayıs aylarında ortaya çıkar ve suya göç eder ve ardından çoğu dişi geri döner. Bazıları her yıl üremese de aynı kum tepelerinde yuva yapmak Haziran ayında gerçekleşir [67, 87]. Temmuz ayına gelindiğinde tüm kaplumbağalar yazın geri kalanını kum tepelerinde yetiştirmek için sulak alanları terk etmeye başlar (ayrıca bkz. [89]). Tarla sezonlarında, üç kışlama alanı ile göl arasında kıyıya paralel olarak çitler inşa edildi ve her gün sürekli olarak izlendi. Yuvalama mevsimi sırasında çitlerin yerinde olduğu yıllarda (2017 dahil), yakalanan her dişiye kavrama boyutunu belirlemek için röntgen çekildi ve her röntgende her yumurtanın genişliği ölçüldü. Daha sonra kazılan yuvaların bir alt kümesinden elde edilen ortalama kavrama röntgen genişliği ile gerçek ortalama yumurta kütlesini ilişkilendiren bir regresyon denklemi, 2017'de her gebe dişi için yumurta kütlesini ve kavrama kütlesini (her ikisi de g cinsinden) tahmin etmemizi sağladı (n{{24} }). Bu ilişkilere ve ft'ye ilişkin denklemler şu şekildedir: Gerçek Yumurta Genişliği=0.98(Tahmini Yumurta Genişliği)+1.52, R2=0.89; Gerçek Yumurta Kütlesi=0.64(Tahmini Yumurta Kütlesi) – 6.07, R2=0.85; ve birkaç yıl boyunca toplanan N=1795 YMT yumurta örneğinde yumurta genişliği, yumurta kütlesini (ve dolayısıyla toplam kavrama kütlesini) tahmin etmek için güvenilir bir şekilde kullanılabilir Yumurta Kütlesi=0.68(Yumurta Genişliği) – 6.77, R2=0.85 (Iverson, yayınlanmamış veriler). Bu, 2018 baharında bu 85 dişi kaplumbağanın brumation'dan ortaya çıkmasıyla üreme çıktısı ölçümlerinin bağışıklık üzerindeki etkilerini incelememize olanak sağladı. Yakalandıktan sonra kaplumbağalar, maksimum kabuk uzunluğu (mm olarak CL), maksimum plastron uzunluğu (mm olarak PL) ve vücut kütlesi (g olarak BM) dahil olmak üzere morfometrik verilerin kaydedildiği saha laboratuvarına geri nakledildi. 26 gauge heparinize edilmiş bir şırınga yoluyla servikal sinüsten 0,5 ml'ye kadar tam kan toplandı ve kan bileşenlerini ayırmak için bir kriyotüp içinde 5 dakika boyunca santrifüjlendi (7000 rpm). Kan plazması ayrı bir kriyotüp'e pipetlendi. Hem plazma hem de paketlenmiş kırmızı kan hücreleri, -80 derecede saklanmak üzere Iowa Eyalet Üniversitesi'ne nakledilene kadar sıvı nitrojen içinde hemen şokla donduruldu. Örneklenen kaplumbağalar (98 erkek ve 102 dişi) ilk yakalandıkları yere geri nakledildi ve göle doğru ilerlemek üzere çitin karşı tarafına serbest bırakıldı.
Yaş tespiti
Bu çalışmanın 1981 yılında başlamasından bu yana, her bir kaplumbağanın ilk yakalanmasından sonraki yaş, yumurtadan çıktıktan sonraki kış sayısı olarak tahmin edildi. Yaş tahmini her yıl aynıdır ve dolayısıyla yaş belirleme yöntemlerimiz burada ele alınan tüm verilere (nüfus ve bağışıklık alt örneği) uygulanır. Bu popülasyonda her yıl yalnızca tek bir halkalı halka üretildiğinden, olgunlaşmamış kaplumbağaların yaşı genellikle mevcut halkalıların toplam sayısına eşittir. Ancak aşırı zorlu yıllarda herhangi bir büyüme olmayabilir ve iki annuli bir gibi görünebilir. Bu nedenle annuli sayımları minimum yaşlardır ve annuli'ler tüm popülasyondaki genel kabuk büyüme modelleri bağlamında sayılmaz ve değerlendirilmezse eksik tahmin edilebilir. Yaşlanmayan bir yavru kaplumbağanın scute büyümesindeki artış paternini popülasyondaki genel scute büyüme paterni ile karşılaştırarak, ilk yakalanma yaşı en az 12 yıla kadar güvenilir bir şekilde belirlenebilir. Araştırmanın ilk yıllarında yakalanan yetişkin kaplumbağalardaki minimum halka sayısını saydık ve halka sayısının 20'den az olması durumunda tüm bu kaplumbağaların yaşı tahmin edildi. Bununla birlikte, kaplumbağaların çoğu başlangıçta bireysel olarak işaretlendi ve altıncı kışlarından önce yaşlandırıldı ve daha sonra gerçek yeniden yakalanma aralığına göre yaşlandırıldı. Yetişkin dişiler örneklerimizdeki erkeklerden önemli ölçüde daha yaşlı (ve daha küçüktü) (Tablo S3; eşleştirilmemiş t-testi, P=0.0003, Bakınız Şekil S2 ve [33]'deki Şekil 5). Bu nedenle yaş, her cinsiyette birim varyansla ortalama 0'a z-dönüştürüldü. Bu "yaş" değişkeni tüm istatistiksel analizlerde kullanıldı. Cinsiyeti olmayan 26 gencin verilerini hariç tuttuk.
Üreme analizi
Üreme çıktısı - kavrama boyutu, toplam kavrama kütlesi - artan boyut ve yaşla birlikte arttı. Bu nedenle modelde yaşla birlikte kadın üreme çıktısını da içeren analizler için vücut büyüklüğüne göre düzeltme yapmadan üreme çıktısının ham değerlerini kullandık. Tüm doğrusal modeller SAS v. 9.4'te (SAS Enstitüsü, Cary, NC, ABD) gerçekleştirildi.
Hayatta kalma analizi
Batı Nebraska'daki yetişkin Kinosternon favescens'in hayatta kalma ve yaşa özel ölüm oranları, başlangıç yaşında bir başlangıç ölüm olasılığını ve sonraki dönemde artan ölüm oranını tahmin eden Gompertz modeline (Tablo 1) [18, 90, 91] dayalı olarak tahmin edilmiştir. ömür. Daha karmaşık modeller (örneğin, yaşa bağlı olmayan mortalite için sabit bir Makeham terimini içeren ve bir yavaşlama parametresini içeren), AIC'deki değişikliğe dayanan (BaSTA R paketinde hesaplanan [90]) bu veriler tarafından desteklenmemiştir. Gompertz modellemesi, 1530 bireysel kadın ve 860 bireysel erkekten elde edilen verileri içeren, Gimlet Lake'ten elde edilen uzun vadeli işaret-yeniden yakalama veri setimize uygulandı. Olgunluk yaşı, her iki cinsiyet için de ortalama 11 yıldır; bu, bu popülasyondaki yaş ve üremenin uzun süreli izlenmesinden bilinmektedir [88, 92, 93]. Olgunlaşma boyuta bağlı olduğundan, olgunlaşma yaşına ilişkin bu tahminler (yani 11 yıl) maksimum tahminlerdir (örneğin, ara sıra bir erkek kaplumbağa daha genç yaşlarda tespit edilebilir). Yaşam süresi ve ölümlülük yaşlanması tahminleri üzerinde kayda değer bir etki olmaksızın 10 yıllık ortalama olgunlaşma yaşı kullanmanın hassasiyetini test ettik (veriler gösterilmemiştir). Maksimum ve ortalama yetişkin ömrü, ilk üreme yaşından itibaren 95 yaşına kadar geçen yıl sayısı olarak hesaplandı ve sentetik kohorttaki yetişkinlerin %50'sinin öldüğü tahmin edildi. Veri kümeleri, R için BaSTA paketindeki 'basta' işlevi kullanılarak analiz edildi [90].
Bağışıklık önlemleri
Doğal antikor aracılı hemaglütinasyon ve kompleman aracılı hemoliz (NAb'ler, Lizis) yeteneğinin omurgalılarda patojenlere karşı ilk savunma hattı olduğu rapor edilmiştir ([94]'te gözden geçirilmiştir) ve doğuştan gelen bağışıklık fonksiyonunun bu ölçümleri birçok sürüngende incelenmiştir. türler (örneğin, [4, 5, 32, 80, 82, 95]). Tavşan kırmızı kan hücrelerini kullanarak, boyalı kaplumbağalarda [5, 97] kullanılmak üzere [96]'dan uyarlanan hemoliz-hemaglütinasyon tahliline göre NAb'ler ve lizis yeteneği için tahlilleri tamamladık. Tüm tahlilleri tamamlamak için iki şişe tavşan kırmızı kan hücresi (HemoStat HemoStat Laboratories, Dixon, CA, ABD) kullandık. Tüm plakaları pozitif ve negatif kontrollerle ve numunelerle iki kopya halinde çalıştırdık. Hemaglütinasyon için daha yüksek titreler, plazma numunesinde daha fazla doğal antikor bolluğuna işaret eder; yüksek titreler, doğal antikorların giderek daha fazla seyreltilmiş plazmada bile yüksek konsantrasyonlarda olduğunun bir göstergesidir [96]. Benzer şekilde hemoliz için daha yüksek titreler, plazmanın daha seyreltik konsantrasyonlarda bile eritrositleri parçalayabildiğini gösterir [96]. Dolayısıyla artan doğal antikor seviyeleri ve lizis yeteneği, artan bağışıklık fonksiyonuyla ilişkilidir. Plazmanın bakterisidal yeterliliğini (BC), boyalı kaplumbağalar için [98]'den uyarlanan yayınlanmış protokolümüzü [5, 97] kullanarak Escherichia coli'nin büyümesini engelleme yeteneğini ölçerek değerlendirdik. Mevcut deneyde beş adet liyofilize E. coli pelleti (Microbiologics, ATCC#8739) kullanıldı ve her yeni pellet, numuneler arasında ilerledikçe yeni bir kontrol solüsyonu oluşturmak için kullanıldı. Artan bakterisidal yeterlilik, artan bağışıklık fonksiyonuna karşılık gelir. Tüm bağışıklık tahlilleri, 2018 baharında toplanan numuneler üzerinde 2019 baharında gerçekleştirildi.
Bağışıklık ölçüsü: istatistiksel analizler
Bağımlı değişkenler, zAge (her cinsiyet için standartlaştırılmış yaş); Cinsiyet (yetişkin erkekler ve yetişkin kadınlar); zAge ve Sex arasındaki iki yönlü etkileşim; ve kontrol peletlerini (BC) veya bir şişe tavşan kırmızı kan hücresini (NAb'ler ve Lizis) hesaba katmak için rahatsız edici değişken tahlil grubu (BC: N=4; NAb'ler ve Lizis: N=2). Bakterisidal Yetkinlik, orantılı verileri hesaba katacak ve normallik koşullarını karşılayacak şekilde Arcsine'ye dönüştürüldü. NAb'ler ve Lizis, normallik koşullarını karşılamak üzere log-10 dönüştürüldü. Tüm doğrusal modeller SAS v. 9.4'te (SAS Enstitüsü, Cary, NC, ABD) gerçekleştirildi. Grafikler ggplot2'de yapılmıştır [99].
Referanslar
1. Harman D. Yaşlanma: genel bakış. Ann NY Acad Sci. 2001;928:1–21.
2.Ricklefs RE. Karşılaştırmalı bir bakış açısıyla yaşlanmanın evrimi. İşlev Ecol. 2008;22:379–92.
3. Jones OR, Scheuerlein A, Salguero-Gómez R, Camarda CG, Schaible R, Casper BB, ve diğerleri. Hayat Ağacı'nda yaşlanmanın çeşitliliği. Doğa. 2014;505(7482):169–73.
4. Schwanz L, Warner DA, McGaugh S, Di Terlizzi R, Bronikowski AM. Uzun ömürlü bir ektoterm olan boyalı kaplumbağada (Chrysemys picta) duruma bağlı fizyolojik bakım. J Exp Biol. 2011;214:88–97.
5. Judson JM, Reding DM, Bronikowski AM. Uzun ömürlü bir omurgalıda immünosensans ve bunun üreme üzerindeki etkisi. J Exp Biol. 2020;223:jeb223057.
6. Peters A, Delhey K, Nakagawa S, Aulsebrook A, Verhulst S. Vahşi hayvanlarda immünosensans: meta-analiz ve görünüm. Ecol Lett. 2019;22:1709–22.
7. Schmid-Hempel P. Evrimsel ekoloji sorunu olarak bağışıklık savunmasındaki çeşitlilik. Proc R Soc B. 2003;270(1513):357–66.
8. Hoekstra LA, Schwartz TS, Sparkman AM, Miller DA, Bronikowski AM. Hayvanların nasıl ve neden yaşlandığını anlamak için sürüngen biyoçeşitliliğinin kullanılmayan potansiyeli. İşlev Ecol. 2020;34:38–54.
9. Franceschi C, Capri M, Monti D, Giunta S, Olivieri F, Sevini F, ve diğerleri. Kötüleyici ve kötüleyici karşıtı: İnsanlarda yapılan çalışmalarda yaşlanma ve uzun ömürlülüğe ilişkin sistemik bir bakış açısı ortaya çıktı. Makine Çağı Gelişimi. 2007;128:92–105.
10. Pawelec G, Bronikowski AM, Cunnane SC, Ferrucci L, Franceschi C, Fülöp T, Gaudreau P, Gladyshev VN, Gonos ES, Gorbunova V, Kennedy BK, Larbi A, Lemaître JF, Liu GH, Maier AB, Morais JA, Nóbrega OT, Moskalev A, Rikkert MO, Seluanov A, Senior AM, Ukraintseva S, Vanhaelen Q, Witkowski J, Cohen AA. İnsan bağışıklık sisteminin bilmecesi "yaşlanma"dır. Makine Çağı Gelişimi. 2020;192.
11. Schwartz TS, Bronikowski AM. Sürüngenlerde moleküler stres yolları ve üreme ve yaşlanmanın evrimi. (T. Flatt ve A. Heyland, ed.) Yaşam öyküsü evriminin moleküler mekanizmaları. Oxford: Oxford Univ Press; 2011. s. 193–209
12. Armstrong DP, Keevil MG, Rollinson NJ, Brooks RJ. Belirsiz büyümedeki ince bireysel farklılıklar, uzun ömürlü bir sürüngende hayatta kalma ve yaşam boyu üreme çıktısında büyük farklılıklara yol açar. İşlev Ecol. 2007;32:752–61.
13. Omeyer LCM, Fuller WJ, Godley BJ, Snape RTE, Broderick AC. Belirli veya belirsiz büyüme? Deniz kaplumbağalarının büyüme stratejisinin yeniden gözden geçirilmesi. Mar Ecol Prog Ser. 2018;596:199–211.
14. Bronikowski AM, Arnold SJ. Jartiyer yılanı Thamnophis elegans'taki yaşam öyküsü varyasyonunun evrimsel ekolojisi. Ekoloji. 1999;80:2314–25.
15. Congdon JD, Nagle RD, Kinney OM, van Loben Sels RC. Uzun ömürlü bir omurgalı olan Blanding kaplumbağasında (Emydoidea blandingii) yaşlanma hipotezleri. Uzman Gerontol. 2001;36:813–27.
16. Wilkinson PM, Rainwater TR, Woodward AR, Leone EH, Carter C. Amerikan Timsahında (Timsah mississippiensis) büyüme ve üreme ömrünün belirlenmesi: uzun vadeli yeniden yakalamalardan elde edilen kanıtlar. Copeia. 2016;104:843–52.
17. Hoekstra LA, Weber RC, Bronikowski AM, Janzen FJ. Cinsiyete özgü büyüme, şekil ve bunların uzun ömürlü bir omurgalının yaşam öyküsü üzerindeki etkileri. Evol Ecol Res. 2018;19(6):639–57.
18. Reinke BA, Cayuela H, Janzen FJ, Lemaître JF. Gaillard JM ve 110 kişi daha. Ektotermik tetrapodlardaki farklı yaşlanma oranları, yaşlanmanın ve uzun ömürlülüğün evrimi hakkında fikir verir. Bilim. 2022;376:1459–66.
19. Berkel C, Cacan E. Chordata'daki uzun ömürlülük analizi, taksonlar arasında olağanüstü uzun ömürlü türleri tanımlar ve daha uzun yaşam sürelerinin evrimine işaret eder. Biyogerontol. 2021;22:329–43.
20. Stark G, Tamar K, Itescu Y, Feldman A, Meiri S. Soğuk ve izole ektotermler: sürüngen uzun ömürlülüğünün etkenleri. Biol J Linn Soc. 2018;125:730–40.
21. da Silva R, Conde DA, Baudisch A, Colchero F. Testudines arasındaki yavaş ve ihmal edilebilir yaşlanma, yaşlanmanın evrimsel teorilerine meydan okuyor. Bilim. 2022;376:1466–70.
22. Charlesworth B. Fisher, Medawar, Hamilton ve yaşlanmanın evrimi. Genetik. 2000;156:927–31.
23. Zimmerman LM, Vogel LA, Bowden RM. Omurgalı bağışıklık sistemini anlamak: Sürüngen perspektifinden bilgiler. J Exp Biol. 2010;213:661–71.
24.Zimmerman LM. Omurgalı bağışıklığına sürüngen bakış açısı: 10 yıllık ilerleme. J Exp Biol. 2020;223(Bölüm 21):jeb214171.
25. Palacios MG, Ganglof EJ, Reding DM, Bronikowski AM. Genetik arka plan ve termal çevre, ektotermik bir omurgalıda erken yaşam sırasında bağışıklık bileşenlerinin birey oluşumunu farklı şekilde etkiler. J Anim Ecol. 2020;89:1883–94.
26. Field EK, Hartzheim A, Terry J, Dawson G, Haydt N, Neuman-Lee LA. Sürüngen doğuştan immünolojisi ve ekoimmünoloji: ne biliyoruz ve nereye gidiyoruz? Integra Comp Biol. 2022;62:1557–71.
27. Palacios MG, Bronikowski AM. Hamilelik sırasındaki bağışıklık varyasyonu, farklı yaşam öyküsü stratejilerine sahip canlı bir yılanda bağışıklık bileşenine özgü üreme maliyetlerini göstermektedir. J Exp Zool Bölüm A. 2017;327:513–22.
28. Bronikowski AM, Meisel RP, Biga PR, Walters JR, Mank JE, Larschan E, ve diğerleri. Hayvanlarda cinsiyete özgü yaşlanma: perspektif ve gelecek yönleri. Yaşlanan Hücre. 2022;21:e13542.
29. Reed TE, Kruuk LE, Wanless S, Frederiksen M, Cunningham EJ, Harris MP. Uzun ömürlü bir deniz kuşunda üreme yaşlanması: Yaşamın ileri dönemlerindeki performanstaki düşüş oranları, erken üremenin değişen maliyetleriyle ilişkilidir. Ben Nat. 2008;171:E89–E101.
30. Warner DA, Miller DA, Bronikowski AM, Janzen FJ. Onlarca yıllık saha verileri, kaplumbağaların vahşi doğada hayatta kaldığını ortaya koyuyor. Proc Natl Acad Sci ABD A. 2016;113(23):6502–7.
31. Reinke BA, Miller DAW, Janzen FJ. Uzun vadeli saha çalışmaları bize nüfus dinamikleri hakkında neler öğretti? Ann Rev Ecol Evol Sys. 2019;50(1):261–78.
32. Zimmerman LM, Bowden RM, Vogel LA. Kırmızı kulaklı kaymak kaplumbağaları, anahtar deliği deniz salyangozu hemosiyaniniyle aşılamaya yanıt vermez, ancak yüksek düzeyde doğal antikorlara sahiptir. ISRN Zool. 2013a;2013:1–7.
33. Iverson JB. Bir kaplumbağa popülasyonunda iklim kaynaklı işe alım başarısızlığı ve bunun kuzey dağılım sınırları üzerindeki etkisi. Chelonian Cons Biol. 2022;21(2):181–6.
34. Gibson CWD, Hamilton J. Büyük bir otçul sürüngende popülasyon süreçleri: Aldabra atolünün dev kaplumbağası. Ekoloji. 1984;61:230–40.
35. Miller DAW, Janzen FJ, Fellers GM, Kleeman PM, Bronikowski AM. Ektotermik tetrapodların biyodemografisi, ölüm kalıplarının evrimi ve esnekliği hakkında fikir verir. İçinde: Weinstein M, Lane MA, editörler. Sosyallik, hiyerarşi, sağlık: karşılaştırmalı biyodemografi. Washington DC: Ulusal Akademiler Basını; 2014.s. 295–313.
36. Reinke BA, Hoekstra L, Bronikowski AM, Janzen FJ, Miller DAW. Yabani popülasyonlarda yaşlanma tahminlerini iyileştirmek için işaretleme-yeniden yakalama verilerinden büyüme ve hayatta kalmanın ortak tahmini. Ekoloji. 2020;101(1):e02877. https://doi.org/10.1002/ecy.2877.
37. Keevil, MG 2020. Yabani popülasyonlarda yaşlanma tahminlerini iyileştirmek için işaretleme-yeniden yakalama verilerinden büyüme ve hayatta kalmanın ortak tahmini: yorum. Ekoloji e03232. https://doi.org/10.1002/ecy.3232.
38. Bronikowski AM, Reinke BA, Hoekstra L, Janzen FJ, Miller DAW. Yabani popülasyonlarda yaşlanma tahminlerini iyileştirmek için işaretleme-yeniden yakalama verilerinden büyüme ve hayatta kalmanın ortak tahmini: yanıt. Ekoloji. 2022:103:e03571. https://doi.org/10.1002/ecy.3571.
39. Cayuela H, Akani GC, Hema EM, Eniang EE, Amadi N, Ajong SN, ve diğerleri. Tropikal sürüngenlerde yaşam öyküsü ve yaşa bağlı ölüm süreçleri. Biol J Linn Soc. 2019;128:251–62. 40. Gibbons JW. Kaplumbağalar neden bu kadar uzun yaşıyor? Biyobilim. 1987;37:262–9.
41. Congdon JD, van Loben Sels RC. Blanding kaplumbağalarında (Emydoidea blandingii) üreme özellikleri ve vücut büyüklüğü ile cinsel olgunluğa ulaşma ve yaş arasındaki ilişkiler. J Evol Biol. 1993;6:547–57.
42. Miller JK. Yaşlanmadan kaçmak: üç parmaklı kutu kaplumbağasından (Terrapene Carolina Triunguis) demografik veriler. Uzman Gerontol. 2001;36(4–6):829–32.
43. Moll EO. Üreme döngüleri ve adaptasyonlar. İçinde: Harless M, Morlock H, editörler. Kaplumbağalar: perspektifler ve araştırma. Malabar, Florida: John Wiley ve Sons; 1979. s. 305–20.
44. Iverson JB, Lindeman PV, Lovich J. Kaplumbağalarda üreme allometrisini anlamak: kaygan bir eğim. Ecol Evol. 2019;9:11891–903.
45. Iverson JB. Chrysemys picta bellii (Batı boyalı kaplumbağa). Uzun ömür. Herpetol Rev. 2022;53:484.
46. Litzgus JD. Benekli kaplumbağada (Clemmys guttata) uzun ömürlülükteki cinsiyet farklılıkları. Copeia. 2006;2006:281–8.
47. Ernst CH. Benekli kaplumbağanın (Clemmys guttata) büyümesi. J Herp. 1975;9:313–8.
48. Brown DJ, Schrage M, Ryan D, Moen RA, Nelson MD, Buech RR. Glyptemys insculpta (ahşap kaplumbağa) vahşi doğada uzun ömürlüdür. Herpetol Rev. 2015;46:243–4.
49. Iverson JB, Smith GR, Rettig JE. Indiana'daki kuzey harita kaplumbağasında (Graptemys coğrafya) vücut büyüklüğü, büyüme ve uzun ömür. J Herp. 2019;53:297–301.
50. Munscher E, Campbell K, Hauge JB, Hootman T, Osborne W, Butterfeld BP, ve diğerleri. Pseudemys foridana peninsularis (yarımada Cooter) ve Pseudemys nelsoni (Florida kırmızı karınlı Cooter). Uzun ömür. Herpetol Rev. 2020;51:111–3.
51. Lewis EL, Iverson JB. Terrapene ornata (süslü kutu kaplumbağası). Uzun ömür. Herpetol Rev. 2018;49:530.
52. Lewis EL, Iverson JB, Smith GR, Rettig JE. Menzilinin kuzey ucundaki kırmızı kulaklı kayaçta (Trachemys scripta) vücut büyüklüğü ve büyüme: Bergmann kuralı geçerli mi? Herp Konserve Biol. 2018;13:700–10.
53. Curtin AJ, Zug GR, Spotila JR. İki Amerika çölünde çöl kaplumbağasının (Gopherus agassizii) uzun ömürlülüğü ve büyüme stratejileri. J Kurak Çevre. 2009;73:463–71.
54. Medica PA, Nussear KE, Esque TC, Saethre MB. Güney Nevada popülasyonunda çöl kaplumbağalarının (Gopherus agassizii) uzun vadeli büyümesi. J Herpetol. 2012;46:213–20.
55. Klein SL. Hormonlar ve çiftleşme sistemleri, omurgalılar arasındaki bağışıklık fonksiyonundaki cinsiyet ve tür farklılıklarını etkiler. Davranış Proc. 2000;51:149–66.
56. Klein SL. Parazit enfeksiyonunda cinsiyet farklılıklarına aracılık eden hormonal ve immünolojik mekanizmalar. Parazit İmmunol. 2004;26:247–64.
57. Foo YZ, Nakagawa S, Rhodes G, Simmons LW. Seks hormonlarının bağışıklık fonksiyonu üzerindeki etkileri: bir meta-analiz. Biol Rev. 2007;92:551–71.
58. Kelly CD, Stoehr AM, Nunn C, Smyth KN, Prokop ZM. Hayvanlar arasında bağışıklıkta cinsel dimorfizm: bir meta-analiz. Ecol Lett. 2018;21:1885–94.
59. Janzen FJ, Paukstis GL. Sürüngenlerde çevresel cinsiyet tespiti: ekoloji, evrim ve deneysel tasarım. Q Rev Biol. 1991;66(2):149–79.
60. López-Pérez JE, Meylan PA, Goessling JM. Sternotherus minör'ün doğuştan ve edinilmiş bağışıklık sistemlerinde cinsiyete dayalı ticaret. J Exp Zool. 2021;333:820–8.
61. Zimmerman LM, Paitz RT, Vogel LA, Bowden RM. Kırmızı kulaklı kaydırıcıda (Trachemys scripta) doğuştan gelen ve uyarlanabilir bağışıklığın mevsimsel düzenlerindeki değişim. J Exp Biol. 2010;213:1477–148358.
62. Zimmerman LM, Clairardin SG, Paitz RT, Hicke JW, LaMagdeleine KA, Vogel LA, ve diğerleri. Uzun ömürlü bir ektoterm olan kırmızı kulaklı kayan kaplumbağada, humoral bağışıklık tepkileri yaşla birlikte korunur. J Exp Biol. 2013b;216:633–40.
63. Freedberg S, Greives TJ, Ewert MA, Demas GE, Beecher N, Nelson CE. Kuluçka ortamı, çevresel cinsiyet tayini ile bir kaplumbağada bağışıklık sistemi gelişimini etkiler. J Herpetol. 2008;2008(42):536–41.
64.Lee KA. Bağışıklık savunmasını ve yaşam öyküsünü birey ve tür düzeyinde birbirine bağlamak. Integr Comp Biol. 2006;46:1000–15.
65. Sheldon BC, Verhulst S. Ekolojik immünoloji: maliyetli parazit savunmaları ve evrimsel ekolojide takas. Trendler Ecol Evol. 1996;11:317–21.
66. Palacios MG, Cunnick JE, Bronikowski AM. Durumun, yaşam öyküsünün ve mevcut ortamın karmaşık etkileşimi, vahşi doğada yılanların bağışıklık savunmasını şekillendirir. Physiol Biochem Zool. 2013;86:547–58.
67. Iverson JB. Kinosternon favescens kaplumbağasında yuvalama ve ebeveyn bakımı. Can J Zool. 1990;68:230–233.
68. Licht P. Kaplumbağaların üreme döngüsündeki endokrin desenler. Herpetolojik. 1982;38:51–61.
69. Graham SP, Ward CK, Walker JS, Sterrett S, Mendonça MT. Pascagoula Harita Kaplumbağası, Graptemys şebeklerinde cinsel dimorfizm ve üreme hormonlarının cinsel çeşitliliği. Copeia. 2015;103:42–50.
70. Shelby JA, Mendonça MT, Horne BD, Seigel RA. Erkek ve dişi sarı lekeli harita kaplumbağaları Graptemys favimaculata'nın üreme steroidlerindeki mevsimsel değişim. Gen Comp Endocrinol. 2000;119:43–51.
