寒流一來,龜的免疫力為什麼會掉?柴棺龜、東部箱龜與巴西龜的三項研究


重點摘要:龜是變溫動物,體溫跟著環境走,所以溫度一降,免疫和代謝會一起被拖慢。三項研究從不同角度指向同一件事:柴棺龜在水溫由 28°C 降到 20°C 後,免疫相關基因大量下調;肯塔基州的野生東部箱龜在氣溫驟降約兩週後出現死亡潮;巴西龜(紅耳龜)的免疫細胞在約 29°C 以下功能就受損。這些研究都有各自的限制,不能直接套用到每一種龜,但提醒我們:入冬時,「溫度穩不穩」比「冷不冷」更該注意。
- 本文為一般照顧資訊,個體狀況不同,出現異狀請找爬蟲專科獸醫;文中不提供藥物與劑量,也請不要自行用藥。
背景:為什麼「變溫」會牽動免疫?
哺乳類與鳥類靠自己產熱維持固定體溫,免疫系統也在這個穩定的溫度下運作。龜是變溫動物(ectotherm),體溫主要由環境決定,水龜的體溫幾乎就是水溫。溫度一變,酵素的反應速度、細胞的活動度、免疫細胞能不能增殖與製造抗體,都會跟著變。
養龜的人常聽到「冬天龜比較容易感冒、生病」,但這句話背後有幾個不同的問題:
- 降溫是不是真的會壓低免疫?壓低的是哪一部分?
- 在野外,降溫與疾病、死亡之間有沒有觀察到實際的關聯?
- 免疫細胞要多暖才能正常工作?
下面三項研究分別從實驗室轉錄組、野外死亡事件、免疫細胞功能切入,物種與方法各不相同,所以先說明「誰、怎麼做、做了什麼」,再說能推論到哪裡。
研究一:柴棺龜降溫後,免疫與代謝基因一起下調
研究是誰做的:OuYang 等人,2023 年 7 月發表於《Frontiers in Marine Science》第 10 卷,標題為「Transcriptome analysis reveals reduced immunity and metabolic level under cold stress in Mauremys mutica」。柴棺龜(Mauremys mutica,英文 yellow pond turtle,中國稱黃喉擬水龜)在中國大陸是常見的養殖與寵物龜,這項研究的實驗龜也來自中國廣州的龜場;論文動機是:當地養殖場常因突然降溫而發病、大量死亡,但冷逆境傷害的機制還不清楚。
在台灣,柴棺龜是第一級(瀕臨絕種)保育類野生動物(2019 年起),依《野生動物保育法》,除法令另有規定外,不得買賣、持有或飼養。本文引用這項研究,只是因為它清楚呈現了降溫對龜免疫的影響,並不代表柴棺龜可以當寵物飼養。

怎麼做:
- 動物:20 隻柴棺龜,體重約 84 ± 6 公克,2020 年 5 月購自中國廣州的龜場,先在 28°C 水溫下適應一週,每天餵一次商業飼料。
- 分組:4 隻維持 28°C 作為對照;其餘 16 隻在半小時內把水溫降到 20°C,模擬秋季突然降溫。
- 取樣:冷處理後 3 小時、24 小時、48 小時各取一組,另有一組在冷處理結束後再恢復 96 小時才取樣;每組 4 個重複。
- 組織與方法:取腸道組織,以 Illumina 平台做 RNA 定序(轉錄組),比較各時間點與對照組基因表現量的差異,並用 qRT-PCR 驗證幾個基因。
- 作者特別提到:在 20°C 時,這些龜仍然會進食,但活動力下降。
發現了什麼:
- 差異表現基因(表現量差兩倍以上且通過統計門檻)的數量,3 小時只有 151 個,24 小時暴增到 2,418 個,48 小時有 2,383 個,恢復組 827 個。也就是說,降溫初期反應不大,一天之後才出現全面的調整。
- 24 與 48 小時共同富集的路徑包括「細胞激素-細胞激素受體交互作用」與「NOD 樣受體訊號路徑」,這些都與先天免疫、發炎訊號有關,且路徑中多數基因是下調的;細胞激素路徑中的 CXCR3、CXCL10 也下調。
- 有三個基因在所有時間點都比對照低:BS2A1、PIWIL2 與 Fads1(後者與不飽和脂肪酸的合成有關)。
- 恢復組的細胞激素路徑不再顯著,作者解讀為:移除冷刺激後,免疫狀態有機會回復。
- 作者的結論是:冷處理造成的免疫受損與代謝減弱,可能是柴棺龜大量發病與死亡的主因。
要注意的限制:
- 這是轉錄組研究,量到的是「基因表現」,論文沒有直接測量死亡率或病原感染,所以「免疫下降導致死亡」是合理推論,不是直接證據。
- 只取腸道一個組織、只測一種降溫幅度(28°C → 20°C)、每組只有 4 隻,樣本量小。
- 20°C 其實是許多水龜在台灣冬天會遇到的水溫,這點值得想一想:研究顯示,連「不到嚴寒」的降溫幅度,都足以讓基因表現大幅改變。但這並不代表所有龜在 20°C 都會生病,這個實驗沒有追蹤到後續的發病情形。
研究二:東部箱龜的死亡潮,發生在驟冷約兩週之後
研究是誰做的:Agha 等人,2017 年 4 月發表於《Diseases of Aquatic Organisms》第 124 卷第 2 期(91–100 頁),標題為「Mass mortality of eastern box turtles with upper respiratory disease following atypical cold weather」。研究團隊原本就在野外追蹤東部箱龜(Terrapene carolina)並記錄環境與龜的體溫,因此意外留下了難得的數據。

發生了什麼:
- 2014 年,在美國肯塔基州 Berea,研究團隊遇到的 76 隻成年箱龜中,有 17 隻出現上呼吸道疾病症狀並死亡。
- 其中 11 隻的死亡發生在「平均環境溫度比前三個月平均低 2.5 個標準差」之後約 14 天,也就是氣溫異常驟降之後。
- 對其中一隻病龜的主要衣殼蛋白做部分基因定序,確認是與 frog virus 3 相似的蛙蛻膜病毒(ranavirus)。
- 沒有症狀的龜體溫較高(約 23°C),病龜較低(約 21°C);存活下來的病龜之後體溫回升。
- 統計上,每日環境溫度與三個月平均值的偏差,對存活有顯著的負面影響,也就是偏離平均越多,存活率越低。
作者怎麼解讀:較冷或溫度變動大的環境,加上龜無法有效調節體溫,可能與較差的疾病結果有關。
要注意的限制:
- 這是野外的觀察性研究,只能說「溫度驟降」與「死亡」有關聯,不能證明因果;病毒定序也只做在一隻病龜身上,不能代表所有死亡個體都是同一原因。
- 病龜體溫較低,可能是原因(體溫低讓病情加重),也可能是結果(生病的龜沒力氣去曬太陽),單靠這份資料分不開。
- 這是棲息在北美東部森林的陸棲箱龜,不是水龜,更不是熱帶蛋龜,不能直接把數字搬到飼養的水龜上。
研究三:巴西龜的免疫細胞,在約 29°C 以下功能就受損
研究是誰做的:Zimmerman、Carter、Bowden 與 Vogel,2017 年 7 月發表於《Functional Ecology》第 31 卷第 7 期(1383–1389 頁),標題為「Immunocompetence in a long-lived ectothermic vertebrate is temperature dependent but shows no decline in older adults」。研究對象是巴西龜(Trachemys scripta)。注意,巴西龜與紅面蛋龜是不同的物種。

怎麼做:研究團隊捕捉成年巴西龜並採血,分離白血球,在實驗室裡於生物學上有意義的多個溫度下測試:一是 ELISpot 檢測,看免疫細胞自發或受刺激後製造抗體的能力;二是吞噬作用試驗,看細胞吞噬外來物的能力。因為巴西龜終生持續生長,團隊用腹甲長度當作年齡的代理指標。
發現了什麼:
- 溫度對所有 B 細胞功能指標都有顯著影響:低於 29°C 時功能受損,達到或高於 29°C 時則沒有受損。
- 年齡與溫度之間沒有交互作用,也就是年長個體並沒有因為年紀而讓溫度的影響變得更嚴重;整體來說也幾乎沒有看到免疫衰老的證據。
要注意的限制:
- 這是離體的免疫細胞實驗,細胞在實驗室裡測試,不等於活龜在水缸裡的整體免疫表現。
- 「29°C」是這個物種、這組實驗條件下的結果,不是所有龜通用的臨界值。
- 研究測的是 B 細胞(與抗體相關)等指標,不是完整的免疫系統。
三項研究合在一起看:能說什麼、不能說什麼
- 柴棺龜:方法:實驗室降溫+基因表現;溫度因素:28°C 驟降到 20°C;主要發現:免疫與代謝基因下調;最大限制:沒量死亡率、樣本小
- 東部箱龜:方法:野外追蹤+死亡事件;溫度因素:氣溫比三個月平均低 2.5 個標準差;主要發現:驟冷約 14 天後出現死亡潮;最大限制:觀察性、病毒只定序一隻
- 巴西龜:方法:離體免疫細胞測試;溫度因素:低於約 29°C;主要發現:B 細胞功能受損;最大限制:離體細胞實驗
可以說的:
- 三項研究的方法不同、物種不同,卻都指向「溫度偏低或下降,免疫功能跟著下降」,結論有互相印證的味道。
- 驟降似乎特別危險:柴棺龜與箱龜兩項研究的重點,都是「變化的速度與幅度」,而不只是「最低溫」。
- 影響可能不是立刻顯現:箱龜的死亡出現在驟冷約兩週後,柴棺龜的基因表現在 24 小時後才大幅改變。
不能說的:
- 不能說「低於 29°C 的龜一定會生病」,這個數字只是巴西龜離體細胞實驗的結果。
- 這三項研究都不是紅面蛋龜(蛋龜類),我們沒有查到針對紅面蛋龜的同類研究,所以不能把任何數字直接套用到牠們身上。
- 免疫下降是「風險上升」,不是「必然發病」;病原是否存在、龜的營養與體況、水質壓力都會影響結果。
對飼主的意義
把研究放回台灣的秋冬來看,可以參考的做法是:
- 關注「溫差」而不只是「最低溫」:寒流的一夜降溫、冷氣團過境,對龜的壓力可能比長期穩定的低溫更大。加熱設備搭配恆溫器,並另外放一支獨立的溫度計,每天看一下水溫。
- 提早準備寒流與停電備案:保溫箱、備用加熱方式、減少缸水熱量散失的做法(例如加蓋、避開風口),在寒流來之前先測試,不要等到停電才處理。
- 降溫期間,餵食量視龜的狀態調整:降溫時龜的食慾與活動力常會下降,這是常見的反應,不要用「硬餵」來彌補。
- 多觀察,早發現:食慾、活動力、鼻孔有沒有氣泡或分泌物、呼吸有沒有張口或發出聲音,都是上呼吸道問題的警訊;箱龜的研究中,病龜也是先出現上呼吸道症狀。
- 出現呼吸道症狀就找獸醫:不要自行用藥,也不要只靠加溫就期待好轉,請爬蟲專科獸醫檢查。
- 熱帶來源的龜要更小心:原產於溫暖地區的龜種(例如中美洲的蛋龜類),在台灣冬天的低溫下本來就更接近耐受邊緣;是否需要冬眠、怎麼過冬,可以參考〈天氣轉涼,中美洲熱帶水龜要冬眠嗎?〉。
常見問答
龜在冬天比較容易生病,是因為免疫力變差嗎?
研究顯示溫度下降會壓低免疫相關基因的表現與免疫細胞的功能,這是原因之一;但是否發病還與病原、營養、水質與壓力有關,不是只有溫度一個因素。
水溫降到幾度會讓龜生病?
沒有一個適用所有龜的數字。巴西龜離體細胞的研究是約 29°C 以下功能受損,柴棺龜的實驗是 28°C 降到 20°C 就有大量基因改變,但這些都是特定物種、特定條件下的結果,請依自己的品種與獸醫的建議設定水溫。
寒流來了,一定要讓龜冬眠嗎?
不一定,而且很多龜根本不該冬眠。冬眠是溫帶物種的季節習性;原產於中南美洲等熱帶地區的龜(例如紅面蛋龜等中美洲的動胸龜),野外的冬天仍然溫暖,沒有冬眠的習性,在台灣過冬應該保溫、讓牠維持正常活動,而不是讓牠冬眠。即使是有冬眠習性的溫帶物種,生病、體況不好或年紀太小的龜也不適合冬眠。請先確認自己的龜原產地在哪裡、有沒有冬眠習性,並請爬蟲專科獸醫檢查後再決定。熱帶水龜怎麼過冬,可參考本站〈天氣轉涼,中美洲熱帶水龜要冬眠嗎?〉。
龜流鼻水、鼻孔冒泡,在家可以怎麼處理?
先確認水溫與環境是否穩定,並盡快請爬蟲專科獸醫檢查;不要自行用藥,也不要只觀察等它自己好。
這些研究也適用在紅面蛋龜身上嗎?
目前沒有查到針對紅面蛋龜的相同研究。研究中的物種是柴棺龜、東部箱龜與巴西龜,只能當作變溫動物共通原則的參考,不能直接套用數字。
參考來源
- OuYang, S. et al. Transcriptome analysis reveals reduced immunity and metabolic level under cold stress in Mauremys mutica. Frontiers in Marine Science 10: 1224166(2023-07-10,DOI: 10.3389/fmars.2023.1224166)
- Agha, M. et al. Mass mortality of eastern box turtles with upper respiratory disease following atypical cold weather. Diseases of Aquatic Organisms 124(2): 91–100(2017-04-20,DOI: 10.3354/dao03122)
- Zimmerman, L. M., Carter, A. W., Bowden, R. M., Vogel, L. A. Immunocompetence in a long-lived ectothermic vertebrate is temperature dependent but shows no decline in older adults. Functional Ecology 31(7): 1383–1389(2017-07,DOI: 10.1111/1365-2435.12867)
- 保育類野生動物名錄修正總說明(行政院農業委員會,2019-01-09 公告;柴棺龜調整為瀕臨絕種)
- 野生動物保育法(全國法規資料庫,2025-02-18 修正;第 16 條)
- 內文照片:柴棺龜(Mauremys mutica)趴在青苔石頭上(Yung-Lun Lin 攝,iNaturalist,CC BY)、東部箱龜(Terrapene carolina carolina)在落葉堆中爬行(Richard Royster 攝,iNaturalist,CC0)、巴西龜(Trachemys scripta elegans)在倒木上曬太陽(Daniel S. Katz 攝,iNaturalist,CC BY),經縮圖處理(箱龜照片另經裁切)
- 封面照片:Mauremys mutica 257545584.jpg(呂一起 Lu i-chi 攝,維基共享資源,CC BY 4.0),經裁切並加上文字製成圖卡
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