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藏族人为何适应高海拔低氧环境 为了研究藏族人群对于高海拔低氧地区的适应机制，科学家在海拔3200米以上的三个不同地区共收集了200多份藏族世居样品，     

反刍家畜高海拔低氧适应性性状的鉴定研究现状与展望

适应性性状是指生物体为应对某种环境所演化出的特定表型性状.在高海拔环境条件下,氧气成为影响生物生存的最主要环境因子.世居高原的生物(牦牛)在长期的演化过程中,生物体演化出适应于高海拔低氧的适应性性状.与人类生产、生活密切相关的反刍家畜(绵羊、山羊、牛)在短期内(约3000～5000年)同样适应了高海拔低氧环境,并形成适应性性状.本文综述了反刍家畜高海拔低氧适应性的性状以及各性状的鉴定方法,比较了传统与基于信息技术的高通量鉴定方法,并展望了精准适应性表型鉴定方法下的高海拔低氧适应性性状遗传机制解析,以期为未来高海拔地区品种改良和品种选育奠定基础.     

高海拔低氧对孕期胎儿发育的影响及原因分析

高海拔地区的低氧是造成孕期胎儿低氧的重要因素。环境低氧促使母体通过生理性调节使其能够利用有限的氧来维持母体以及胎儿内环境的相对稳态,并提供胎儿发育所需要的氧。本文就近年来有关高海拔地区低氧环境对孕期胎儿发育影响的研究进行总结,并从高海拔地区胎儿出生体重特征、母体生理功能的变化、遗传及胎盘影响因素等方面分析高海拔低氧影响孕期胎儿发育的原因,以期为生活在高海拔环境下妇女生育保健及由慢性低氧所致胎儿发育生长障碍的治疗以及干预提供参考。     

高原鼠兔血红蛋白氧亲和力P50的测定

青藏高原鼠兔(pika)是高原的适应土著动物。在高海拔地区它能保持较高的氧分压和氧饱和度,随海拔的增高它的肺动脉压增高不显著,而且没有过度的红细胞增生,这些都是对低氧环境适应的良好表现。为了探讨鼠兔对高原低氧环境适应的机理,我们分别     

颜色明度辨别阈限的高海拔效应北大核心CSCD

高海拔低氧环境暴露广泛影响人类中枢神经系统。以往高海拔低氧环境影响人类颜色感知的研究集中于模拟高海拔环境和急性暴露于高海拔环境,鲜有对长期暴露于高海拔低氧环境的移居者和世居者的研究。本研究采用最小变化法比较汉族平原居住者(30名)、汉族移居高海拔区时间满2年者(30名)、高海拔藏族世居者(28名)的红、绿、蓝、黄4种颜色的明度差别阈限,观察其受海拔环境的影响。结果显示,长期高海拔暴露对世居者和移居者的蓝色和红色差别阈限影响最显著,对蓝色差别阈限影响显著大于红色,而对绿色差别阈限产生的影响仅发生于世居者。研究提示,血液供应量与高原环境暴露导致视觉颜色加工选择性改变有内在的关联。     

颜色明度辨别阈限的高海拔效应

高海拔低氧环境暴露广泛影响人类中枢神经系统。以往高海拔低氧环境影响人类颜色感知的研究集中于模拟高海拔环境和急性暴露于高海拔环境,鲜有对长期暴露于高海拔低氧环境的移居者和世居者的研究。本研究采用最小变化法比较汉族平原居住者(30名)、汉族移居高海拔区时间满2年者(30名)、高海拔藏族世居者(28名)的红、绿、蓝、黄4种颜色的明度差别阈限,观察其受海拔环境的影响。结果显示,长期高海拔暴露对世居者和移居者的蓝色和红色差别阈限影响最显著,对蓝色差别阈限影响显著大于红色,而对绿色差别阈限产生的影响仅发生于世居者。研究提示,血液供应量与高原环境暴露导致视觉颜色加工选择性改变有内在的关联。     

藏鸡心脏高海拔低氧适应相关酶的研究

目的：研究藏鸡心脏对高海拔低氧适应性的生理特征。方法：本研究将藏鸡、矮小隐性白和寿光鸡分别饲养在低海拔和高海拔环境,测定10周龄时心脏重量、心肌乳酸（LA）和乳酸脱氢酶（LDH）、琥珀酸脱氢酶（SDH）活性。结果：结果显示藏鸡在高海拔环境中,心脏相对重量未明显增加,心肌LA低于对照鸡,LDH与对照鸡差异不显著,而SDH活性明显高于对照鸡。结论：结果说明了藏鸡对高海拔低氧环境的适应,不是通过增加心脏器官的重量,也不是通过提高无氧代谢的水平,较高的SDH活力对藏鸡心肌低氧适应有一定的意义。SDH是藏鸡适应低氧的一种标志酶。     

鸟类对高海拔环境的适应性演化:从表型到基因组

解析鸟类对高海拔高寒、低氧与强紫外辐射等极端环境的适应性状与遗传基础一直是演化生物学和群体遗传学的重点研究内容.在表型上,比较形态与生理学等方法揭示了高海拔鸟类形态、飞行能力以及血液生理等特征发生了显著变化.在基因型上,与氧运输和氧利用相关基因(如血红蛋白基因、细胞色素C氧化酶基因等)在高海拔鸟类中发生了适应性演化,进而改变相应蛋白的功能以适应低氧生存.近年随着高通量测序技术的发展,大规模比较基因组与转录组分析正逐步揭示鸟类高海拔适应的遗传机制.尽管传统手段与测序技术从不同角度揭示了鸟类高海拔适应方式,但当前仍缺乏对高海拔适应性状与遗传机制的系统性分析,尤其是在解析高寒低氧环境鸟类能量代谢策略上更加滞后;同时对涉及表型可塑性的复杂性状遗传解析也是当前的一大难题.因此,整合传统与各种组学手段,引入功能实验与同质园实验将会更高效、彻底地破译鸟类高海拔适应性状的遗传基础,这也是未来解析鸟类高海拔适应的研究趋势.     

不同海拔饲育的麦洼牦牛肺脏组织转录组学分析

为了探讨牦牛适应高海拔低氧环境的基因表达特征与规律,对在高海拔（3 560 m）和低海拔地区（478 m）饲育4个月的2.5~3岁健康雄性麦洼牦牛肺组织进行转录组测序。转录组测序采用Illumina高通量测序平台(HiSeqTM2500/4000)进行,并以qRT-PCR验证差异表达基因的表达量。结果显示,高海拔组牦牛肺脏转录组平均每个测序样本得到约5.76亿条Clean Reads,低海拔组牦牛中得到约6.10亿条Clean Reads,比对到参考基因组上的Reads数分别占91.74%和91.28%以上,共发现了2 047个新转录本。低海拔组与高海拔组牦牛肺脏组织之间共有199个差异表达基因,其中含89个差异上调表达基因和110个差异下调表达基因。所得差异表达基因富集在297个GO条目和146个KEGG通路中,包含62个低氧适应相关的GO条目和35个低氧适应相关代谢通路。其中低氧适应相关GO条目在生物过程、细胞组成和分子功能三种类别中占比最多的分别为细胞粘附、蛋白复合物和钙离子结合。低氧适应相关KEGG通路中占比最多的为肿瘤坏死因子(TNF)信号通路,其次为低氧诱导因子1(HIF-1)信号通路。qRT-PCR验证结果显示,Ⅱ类人类白细胞抗原α链(HLA-DOA、HLA-DRA)、补体因子 (C2)和甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶1（MASP1）基因的表达量变化与转录组测序结果相符。本研究为全局和深入理解牦牛肺组织转录本表达对高海拔低氧的响应提供了有价值的切入点。     

低氧预适应训练在急进高海拔高原部队中的应用研究

目的：在高海拔高原部队验证低氧预适应降低急性高原反应、改善体能的效果,并观察效果的时间保留规律。方法：拟进驻4300m高原新兵利用低氧呼吸器进行低氧预适应训练,每天上、下午各1h,连续5d,分别于训练结束后第2天和第6天进入高原,观测受试者的急性高原反应症状和体能。结果：低氧预适应训练可显著降低急性高原病的患病率;训练结束后第2天进入高原者VO2 max和PWC170显著降低,而第6天进入高原者,VO2max无明显改变。结论：进驻高海拔高原前进行为期5天的低氧预适应训练可显著降低急性高原病的患病率,训练效果至少可保留5天。     

人与动物的呼吸系统对高海拔低氧的适应

地球陆地面积的30％左右为1000米以上的高原,我国海拔3000米以上的高原占全国总面积的1/6。由于海拔每升高300米,大气压降低3.33仟巴(KP_a),因此高海拔地区的低气压与低氧分压是一个主要生态因子,严重地影响着哺乳动物与人类的生存和发展。由于高原地区社会经济发展以及军事上的需要,世界上具高原国家对动物高海拔低氧适应探讨日益重视。100多年来的研究历史已逐步深入发展,从组织器官水平进入了细胞分子水平上的研究。     

高原健康居民某些内分泌激素的变化及其生理意义

本文在海拔10m(青岛)、2260m(青海西宁)和3700m(青海玉树)三个高度,用放射免疫法,测定445例健康人血四碘甲腺原氨酸(T_4)、三碘甲腺原氨酸(T_3)、3,3’,5’三碘甲腺原氨酸(rT3)皮质醇(F)和醛固酮(ALD)含量。结果发现:(1)高海拔地区世居藏族与有15年以上移居史的汉族居民五项测值间无显著差别(P>0.05);(2)高海拔地区居民T_3、T_4、F和ALD含量降低(P<0.05～0.001),而rT3则升高(P<0.01)。这些变化的生理意义,可能反映了高原居民对低氧环境的一种慢性适应机制。在某些高原疾病防治中,适当应用肾上腺皮质激素,可能有一定临床价值。     

基于线粒体基因组的沙蜥高海拔适应研究

高海拔地区的物种容易受到低温、低氧、强紫外辐射等极端环境因素的影响。研究这些物种对特殊环境的应对反应,能够为进一步理解适应进化的机制提供重要线索。线粒体是细胞的能量代谢中心,因此线粒体基因组很可能在动物高原适应中起着重要作用。鬣蜥科Agamidae沙蜥属Phrynocephalus物种广泛分布于海拔1000~5300 m范围内,是研究高原适应的良好材料。本研究对2种高海拔沙蜥和6种低海拔沙蜥的线粒体基因组进行了比较研究,检测了可能经历过正选择的蛋白编码基因,探讨了线粒体基因在沙蜥高海拔适应中的作用。结果发现,在不同物种间,高海拔西藏沙蜥Phrynocephalus theobaldi的线粒体基因组中蛋白编码基因的进化速率最快;在不同基因间,ATP8具有最快的进化速率。使用分支-位点模型进行正选择检测,发现ATP8基因在西藏沙蜥中存在明显的正选择信号(P<0.05,ω>1)。通过贝叶斯方法进一步计算每个位点的后验概率,发现在ATP8基因上存在2个正选择位点。这些结果说明ATP8基因可能在西藏沙蜥高海拔适应中起到了重要的作用。但在同为高海拔的青海沙蜥Phrynocephalus vlangalii中,却没有发现类似的正选择信号,这揭示不同物种高海拔适应的分子机制可能不同。     

血红蛋白与脊椎动物高海拔适应进化

高海拔环境是研究脊椎动物对极端环境适应进化过程的典型范例之一.血红蛋白在脊椎动物呼吸和氧化能量代谢中的核心作用决定了其无论在进化生物学还是高原医学研究领域都有着极其重要的意义.然而,如果不清楚研究对象的系统进化地位和机体本身的适应进化特点,就无法对各个水平的适应进化机制作出全面诠释.因此,对脊椎动物的低氧适应进化研究首先从机体生理需求的差异出发.此外,血红蛋白的功能适应性还表现在物种或种群间的空间分布差异导致不同程度的低氧需求.因此,本文从个体和系统发育水平评述了血红蛋白的分子进化及功能适应研究,深入比较了长期定居和短期移居物种间的适应机制区别,系统分析了鸟类及其他脊椎动物适应高海拔低氧环境的趋同和趋异进化特征.最后通过评价不同研究方法的优缺点,结合功能蛋白和物种进化相似的分子遗传规律,为未来高海拔低氧适应进化及高原医学研究提出一些新的思考.总之,本文支持功能验证在适应性进化相关基因研究中的必要性,强调整合分子、细胞和系统水平确定研究方案的重要性,以及系统发育背景和种群进化历史在研究对象选择中的重要意义.     

世居及移居高原青少年最大有氧能力的特征

本文报道海拔３４１７ｍ和４２８０ｍ地区世居藏族和移居汉族青少年运动状态下心肺功能的对比研究。结果显示：３４１７ｍ和４２８０ｍ世居藏族的最大氧耗量、无氧阈值及最大心输出量都明显大于汉族,血氧饱和度（Ｓａｏ２）随运动负荷的增加而降低。海拔３４１７ｍ藏、汉族的△Ｓａｏ２分别为７．４６％和１０．０３％,４２８０ｍ处为８．５７％和１３．７５％,最大心率随海拔升高而下降。研究提示,藏族青少年有较高的最大有氧能力,反映了他们对低氧环境的适应优势。     

基于RNA-seq探究东方水韭对高原环境潜在的适应性

本研究以移栽到不同海拔地区的东方水韭(Isoetes orientalis Liu Hong)为材料,利用转录组测序技术分析基因表达情况,探究其在不同海拔条件下水生和陆生环境中的适应机制。结果显示,与低海拔相比,移栽到高海拔的植株中存在较多的差异表达基因,显著富集在磷酸肌醇代谢、光合作用、天线蛋白、黄酮类化合物和苯丙素生物合成的通路中,特别是移栽到西藏的植株中存在许多特异性表达的基因,这些基因大多注释为核糖体蛋白、DNA损伤修复酶和不饱和脂肪酸生物合成相关的酶。而这种基因表达模式可能与植物适应高海拔、低氧强辐射、温度变化剧烈的环境相关。研究结果也表明,长期生长在低海拔的东方水韭可以在高海拔环境中生存,而且基因表达模式方面存在一定规律。     

高原低氧环境下影响肺动脉压力的相关因素分析

肺动脉压力变化是反映机体在高原低氧环境中适应习服或病理损伤的重要生理指标，不同海拔、不同时间的低氧刺激对肺动脉压力的影响也不尽相同，其中许多因素影响肺动脉压力的变化，如血管平滑肌的收缩、血流动力学改变、血管活性调节异常以及心肺功能的异常改变等，深入探讨低氧环境下肺动脉压力的调节因素对明确低氧适应和习服的相关机制及急慢性高原病预防、诊断、治疗、预后具有重要的意义。近年来关于高海拔低氧环境下影响肺动脉压力的相关因素研究有了较大的进展，本文从循环系统血流动力学、血管活性状态及心肺功能变化等方面对低氧环境下肺动脉压力的调节因素和干预措施进行综述。     

高原低氧条件下不同时间大鼠海马CA1区神经细胞粘附分子的表达

目的:观察高海拔低氧条件下不同时间大鼠海马CA1区神经细胞粘附分子的表达变化,探讨NCAM在机体对低氧应激反应中的作用。方法:将平原SD大鼠运至海拔(4100m)地区,在第2、5、9、15天取大鼠海马,常规免疫组化及RT-PCR检测高原环境下NCAM的表达变化。结果:NCAM在高海拔大鼠海马CA1区神经细胞NCAM的表达在第2、5、9天是明显低于正常(P0.05),在第15天达到正常(P0.05)。结论:高原低氧应激反应后NCAM基因表达先降低后升高,提示其在神经损伤修复过程中可能起重要作用。     

拉萨世居藏族青年的最大氧摄取和氧转运功能

对拉萨市(海拔3658m)16名世居藏族和20名已习服的移居汉族健康青年男性的最大氧摄取、最大运动负荷及其影响因素进行了对此研究。结果发现在最大努力作功时,藏族的最大氧摄取量、最大运动负荷量、潮气量、肺通气量以及氧脉搏等均大于移居汉族。说明西藏高原世居藏族具有更佳的氧转运功能,对高原低氧已获得了良好的生理适应。     

不同海拔高度矮嵩草的光合响应差异

高海拔地区具有强光辐射、低CO2 分压和低温等环境特征。长期生长在高海拔地区的植物各自形成了其独特的适应特性。为了揭示矮嵩草(Kobresia humilis)对不同海拔的光合生理适应机制, 使用Li-6400 便携式光合作用测量系统观测了大阪山阴坡生长于3 个不同海拔高度(3000 m、3400 m、3800 m)矮嵩草光响应和CO2 响应曲线。结果显示,在测量温度下, 矮嵩草的最大净光合速率和光合能力随海拔梯度升高而逐渐提高; 高海拔地区生长的矮嵩草具有较高的羧化效率, 而低海拔地区生长的矮嵩草具有较高的表观量子效率。高海拔地区生长的矮嵩草具较高的光饱和点, 较低的CO2 补偿点和饱和点, 而不同海拔间的光呼吸速率无显著差异。研究结果表明, 矮嵩草表现出对高海拔地区环境积极的适应方式。