高原鼠兔低氧适应分子机制的研究进展

高原鼠兔（Ochotona curzoniae）是生活在青藏高原海拔3000-5000m地区的特有物种,具有极强的低温、低氧耐受能力。近十几年来,许多国内外学者从整体水平及分子水平对高原鼠兔的低氧适应机制进行了大量研究,认为该动物是研究低氧适应的理想动物模型。本文对高原鼠兔的低氧适应机制从血液学特征、肺血管的结构和功能及分子生物学研究等方面作一系统阐述,旨在阐明高原土生动物在高寒缺氧环境中生存的适应机制,这对人类适应高原及高原疾病的防治有着重要的指导意义。     

高原鼢鼠低氧适应研究进展

高原低氧是青藏高原主要的环境限制因子之一,高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是青藏高原特有的地下啮齿类动物,受到高原低氧和洞穴低氧的双重压力。近年来,高原鼢鼠低氧适应主要生理特征及低氧适应关键基因越来越为人们所关注。这些研究结果对阐明高原鼢鼠低氧适应机制具有重要意义,并将对探索人类对低氧环境的适应能力以及人类高原病的防治产生巨大的影响。     

高原鼠兔低氧适应机制的研究概况

综述了新型实验动物——高原鼠兔对高原低氧环境的适应特点,并与移居大鼠、人类及世居高原人群的生理变化进行了比较,对于高原鼠兔的低氧适应机制,从血液学、氧的摄取、氧利用及肺循环的结构和功能,进行了较为系统的阐述,对高原适应的生理研究及发展方向也做了扼要介绍。     

高原鼠兔的血象及其与低氧适应的关系

高原鼠兔是新开发的实验动物,能很好地适应高原低氧环境。本研究报道了驯化高原鼠兔的部分血液指标,并与野生高原鼠兔及部分其它实验动物和人的相应指标作了比较。同时对高原鼠兔能适应高原低氧环境的机理作了探讨。高原鼠兔红细胞数量高、体积小、红细胞膜表面积大,从而提高了Ｈｂ的利用率,使尽可能多的Ｈｂ参与摄氧和释氧。     

慢性高原低氧对高原鼠兔和大鼠肝脏的作用

我们曾经发现,移入高原的实验大鼠子一代和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)对高原低气压低氧有完全不同的适应能力和适应机理(杜继曾等,1982)。我们还观察到,在24小时急性高原低氧时,由低地移入2300米高原的大鼠后裔在5000米和8000米的高度上,出现了以转氨酶、肝溶酶体酸性磷酸酶活力升高、肝糖原和蛋白质含量下降的肝脏代谢异常和肝脏病理变化,而高原鼠兔只是在8000米高度时,才始出现部分指标的轻度变异(杜继曾等,1982),从而揭示了高原鼠兔的肝细胞代谢在细胞水平上对低氧的适应机制优越于移入高原的实验大鼠后代。慢性低氧又如何作用于大鼠和高原鼠兔的肝脏代谢?迄今尚无人研究。因此对这一作用规律的认识和阐明,在环境适应生理学领域、人类高原活动和畜牧业生产上都是十分重要的。     

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。     

高原鼢鼠血管内皮生长因子基因编码和mRNA的表达以及微血管密度:与其它鼠类的比较

动物组织微血管密度(microvessel density,MVD)的大小与其对低氧的适应能力有关.为进一步探讨高原鼢鼠对严重低氧、高CO2洞道环境的适应机制,本文就高原鼢鼠脑组织中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的mRNA表达水平及MVD与其它鼠类进行...     

低氧暴露下高原鼠兔肺组织间隙连接蛋白40表达分析

低氧性肺血管收缩反应钝化是高原鼠兔适应低氧环境的重要策略,但参与该生理代偿反应的功能基因尚不明确。间隙连接蛋白40 (Connexin40, Cx40) 在哺乳动物肺血管内皮表达。本研究对生活在海拔3 200 m的高原鼠兔进行28 d模拟海拔5 000 m低氧处理,以Sprague Dawley (SD) 大鼠为对照,采用免疫组化法分析模拟低氧处理后高原鼠兔和SD大鼠肺组织形态结构,qPCR和蛋白印记法检测Cx40基因和蛋白表达量变化,探究Cx40在高原鼠兔低氧性肺血管收缩反应钝化中的潜在作用。结果显示,低氧处理后,高原鼠兔肺泡呈空泡囊状,Cx40蛋白在支气管和肺血管中均表达,Cx40 基因mRNA水平随着低氧暴露而升高,但其蛋白质水平呈下降趋势,肺支气管Cx40蛋白无明显变化。SD大鼠肺血管和肺支气管表达的Cx40蛋白均无明显变化。暗示生活在高海拔低氧环境中的高原鼠兔,Cx40蛋白下调可抑制血管收缩信号,减弱低氧性肺血管收缩反应,使低氧性肺血管收缩反应钝化,以适应高原缺氧环境。研究结果可为高原土著动物适应高寒缺氧环境提供基础理论数据。     

高原鼢鼠和高原鼠兔红细胞低氧适应特征

为探讨高原鼢鼠对低氧高二氧化碳洞道生境及高原鼠兔对高海拔低氧生境的适应机制,用Sysmex SF-3000血细胞分析仪及聚丙烯酰胺凝胶电泳对两种高原动物的血常规及血红蛋白类型进行分析,后者采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法。结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数(RBC)、红细胞压积(HCT)及平均红细胞容积(MCV)组间无显著差异(P>0.05),但高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数显著高于SD大鼠,红细胞压积及平均红细胞容积均显著低于SD大鼠(P<0.05);高原鼢鼠的血红蛋白浓度(HBC)与SD大鼠无显著差异(P>0.05),但显著高于高原鼠兔的HBC(P<0.05)。高原鼢鼠血红蛋白主要有2种类型,高原鼠兔血红蛋白主要有3种类型,而SD大鼠血红蛋白主要有5种类型。从血红蛋白电泳迁移来看,2种高原动物血红蛋白类型有明显的趋同特征并与SD大鼠具有明显的差异。上述结果提示,长期适应高海拔低氧环境的高原动物的红细胞和血红蛋白表现出趋同进化,同时因生境和习性的差异又表现出各自的特异性。     

模拟海拔3600m低氧环境对人的认知灵活性的影响

目的：探讨模拟高原低氧环境对人认知灵活性的影响。方法：低氧舱模拟海拔3600m低氧环境,采用任务转换范式观察低氧模拟各阶段的认知灵活性,同时监测焦虑状态及基本生理指标的变化。23名无高原生活经验、平均年龄25．1岁的男性受试者参加了实验。结果：与低氧暴露1个月后的基础对照相比,低氧阶段的反应时转换损失显著增加;低氧阶段焦虑水平显著高于适应阶段;在适应阶段,焦虑水平与反应时转换损失显著负相关;而在降舱阶段,焦虑水平与反应时转换损失显著正相关。结论：中度低氧暴露影响人的认知灵活性和焦虑状态;低氧暴露前,焦虑可促进个体的认知灵活性;低氧暴露后,焦虑会阻碍个体的认知灵活性。