低氧对动物组织糖原含量和血糖水平的影响

比较不同年龄组大鼠和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的心肌、骨骼肌和脑皮层组织的糖原含量,以及血糖浓度在模拟高原低氧的变化,发现急性高原低氧暴露24小时,老年组大鼠心肌、骨骼肌糖原含量在海拨8000米高度时有不同程度升高。血糖水平在8000米高度也有明显上升。成年组大鼠心肌、骨骼肌和脑皮层组织糖原含量随海拔升高而增加。慢性低氧暴露25天,大鼠脑组织糖原含量在海拔7000米时略有升高,心肌和骨骼肌糖原含量在海拔7000米时明显升高。低氧暴露7天和48小时,大鼠血糖浓度无明显变化。 高原鼠兔在急性低氧暴露期间,成年组脑糖原含量在海拔5000米和8000米高度时均有明显下降,心肌糖原在8000米高度时明显升高。骨骼肌糖原含量随海拔升高而略有降低。幼年组高原鼠兔脑糖原含量随海拔升高而下降,心肌和骨骼肌糖原在海拔升高时有增加倾向。成年和幼年组鼠兔血糖水平则随海拔上升而升高。     

低氧对雄性高原鼠兔性腺的影响

在人工模拟低氧环境下（低压舱模拟５０００ｍ和７０００ｍ海拔高度）,低氧暴露２４ｈ和７ｄ,观察低氧对受试动物性腺的影响。结果表明,急性低氧２４ｈ,高原鼠兔血浆雌二醇（Ｅ２）明显升高;低氧暴露７ｄ,高原鼠兔血浆Ｅ２仍维持一较高水平;５０００ｍ低氧暴露７ｄ,其睾丸指数无明显变化,７０００ｍ时却有所降低。同等条件下,大鼠睾丸指数明显增高;５０００ｍ和７０００ｍ低氧暴露７ｄ对高原鼠兔睾丸组织形态无明显影响,然而,大鼠曲细精管间隙增大,且曲细精管内各级细胞排列紊乱。低氧环境下,高原鼠兔雄体血浆Ｅ２增高,可能是其低氧适应的特征之一     

低氧对高原鼠兔肝细胞内质网和心肌肌浆网Ca^2＋泵的影响

模拟高原低氧条件研究高原鼠兔肝细胞内质网（Ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍ,ＥＲ）和心肌肌浆网（Ｓａｒｃｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍ,ＳＲ）钙泵功能变化。实验设对照组（海拔２３００ｍ）和两个低氧实验组（模拟海拔５０００ｍ和７０００ｍ）。２４ｈ急性低氧时,海拔５０００ｍ组高原鼠兔ＥＲ的Ｃａ２＋泵活性无变化,海拔７０００ｍ组高原鼠兔ＥＲＣａ２＋泵活性下降２９．０２％。７ｄ亚急性低氧时高原鼠兔ＳＲ的Ｃａ２＋泵活性无显著变化。高原鼠兔ＥＲ的Ｃａ２＋泵活性在海拔５０００ｍ组和７０００ｍ组分别升高３２．５０％和３３．３３％。２５ｄ慢性低氧时高原鼠兔ＥＲ,ＳＲ的Ｃａ２＋泵活性均无显著变化．表明：急性低氧对Ｃａ２＋泵功能有抑制作用,低氧７ｄ后抑制缓解,至２５ｄ低氧时趋于恢复。     

促肾上腺皮质激素释放因子介导低氧应激抑制淋巴细胞转化的实验研究

本实验以模拟高原低氧方法观察大鼠淋巴细胞对丝裂原（ＣｏｎＡ）的反应性及促肾上腺皮质激素释放因子（ＣＲＦ）介导急性低氧的免疫调节作用。实验结果表明：急性低氧可抑制大鼠外周血淋巴细胞转化,高原土著动物高原鼠兔（Ｏｃｈｏｔｏｎａｃｕｒｚｏｎｉａｅ）则不表现这种低氧抑制作用;肾上腺完整和肾上腺摘除大鼠第三脑室给予外源性ＣＲＦ１μｇ,表现出与低氧作用类似的淋巴细胞转化下降现象;低氧时第三脑室给予高效价ＣＲＦ抗血清可部分阻断低氧抑制作用。放射免疫分析法检测外周血浆中ＣＲＦ和皮质酮水平显示急性低氧大鼠血浆ＣＲＦ、皮质酮水平均升高,高原鼠兔无明显变化。因而,本研究提示：急性低氧可抑制淋巴细胞转化,ＣＲＦ是介导急性低氧抑制淋巴细胞转化的一种因子,而与肾上腺皮质激素的变化可能无关,高原鼠兔免疫功能对低氧不敏感。     

急性低氧时Wistar大鼠与高原鼠兔肺组织内皮型一氧化氮合酶基因表达的变化

目的探讨内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)在高原动物适应高原低氧环境中的作用.方法通过模拟4000m、6000m高原低氧,运用免疫组织化学技术,分别检测Wistar大鼠和高原鼠兔肺血管内皮和肺内气道上皮内皮型一氧化氮合酶蛋白表达水平的变化.结果无论是在肺血管内皮,还是肺内气道上皮,Wistar 大鼠eNOS蛋白表达在模拟4000m与6000m高原低氧处理2h后,均显著升高,而高原鼠兔基本保持不变,但高原鼠兔气道上皮eNOS的基础表达水平显著高于Wistar大鼠.结论相比Wistar大鼠,高原鼠兔eNOS基因表达在模拟高原低氧时增加较少甚或无明显增加,eNOS是急性高原低氧耐受过程中的一个重要机制.     

低氧暴露条件下高原鼠兔和大鼠HPA轴活动的比较

采用人工模拟低气压低氧的方法比较研究了不同程度（模拟海拔5 km和7 km)和不同时间（24d和5d）低氧暴露,对大鼠和高原鼠兔（Ochotona curzoniae）下丘脑-垂体-肾上腺皮质 (hypothalamo-pituitary-adrenalcortex,HPA)轴活动的影响。结果如下：7 km低氧暴露24 h,大鼠下丘脑的促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin-releasing actor,CRF）和肾上腺皮质激素皮质酮分泌显著增加,大鼠HPA低氧暴露对大鼠HPA 轴活动无显著差异。低氧暴露5天后,大鼠7 km、5 km组的HPA轴活动与对照相比无明显差异。低氧暴露对高原鼠兔的HPA轴无明显影响。上述结果表明：低氧暴露的时间和程度与大鼠HPA的活动密切相关;从HPA的活动来看,高原鼠兔表现出较强的低氧耐受性。     

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。     

耐力训练抑制急性低氧时骨骼肌线粒体生物能学变化:ROS和UCP3的作用(英文)

骨骼肌线粒体解耦联蛋白3（uncoupling protein3,UCP3）在低氧时的生理作用尚不清楚。本研究观察了大鼠在耐力训练前后,模拟急性高原低氧各时间点的骨骼肌线粒体UCP3 mRNA和蛋白表达、线粒体呼吸功能、活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生速率以及锰超氧化物歧化酶（manganese superoxide dismutase,MnSOD）表达和活性的变化。急性低氧导致线粒体一系列生物能学功能障碍。未训练大鼠UCP3蛋白在4h时比静息时升高了60％,而MnSOD蛋白含量及活性在低氧暴露过程中无显著变化;UCP3蛋白上调通过降低电子传递链耦联程度抑制O2-产生,但同时降低了ATP合成效率。耐力训练显著抑制急性低氧诱导的骨骼肌UCP3蛋白上调（67％;S42％）。训练组大鼠的ROS产生速率在低氧2h、4h和6h时显著低于未训练组;MnSOD蛋白含量及活性分别较术训练组提高了50％和34％。训练组人鼠MnSOD上调可增加线粒体对ROS的耐受力,进而抑制UCP3蛋白表达,从而提高氧化磷酸化效率。急性低氧中,未训练组大鼠呼吸控制比（respiratory control ratio,RCR）和磷氧比（ADP to oxygen consumption ratio,P／O）显著降低,而训练组RCR和P／O保持相对稳定。以上结果提示：（1）模拟急性高原低氧可诱导UCP3 mRNA及蛋白表达升高,从而降低升高了的线粒体膜电位（△ψ）,使ROS的产生减少;（2）耐力训练可抑制低氧诱导的UCP3表达上调,提高ROS酶学清除能力,从而提高线粒体氧化磷酸化效率。     

低氧对小鼠学习记忆力及脑中tau蛋白磷酸化的影响

目的：研究不同低氧暴露对小鼠学习记忆及脑中tau蛋白磷酸化的影响。方法：雄性昆明小鼠40只,随机分为4组（n=10）：对照组（control）、8h低氧暴露组（8h）、7d低氧暴露组（7d）和28d低氧暴露组（28d）。将低氧暴露模型组置于模拟高原海拔5500m的低压氧舱,每天低氧暴露8h,避暗和旷场实验检测其活动能力及学习记忆能力：免疫印迹技术检测小鼠海马和皮层中tau蛋白磷酸化水平。结果：随着低氧时间的增加,小鼠短期学习记忆力及活动能力下降程度增大,28d低氧暴露后其下降程度最大;海马中tau蛋白多个位点的磷酸化水平呈现升高趋势,28d时tau蛋白磷酸化程度最高（P〈0．05）;皮层中的磷酸化水平在低氧暴露7d时达到最高,低氧暴露28d时略有降低,但与control组相比仍有明显差异（P〈0．05）。结论：慢性间歇性低氧可导致小鼠学习记忆能力下降,其机制可能与tau蛋白过度磷酸化相关。     

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。     

低氧对高原鼠兔和大鼠血液NO 与ET-1的影响

将Wistar大鼠暴露于3 780 m低氧环境,分别于24 h、2 wk及3 wk后采用酶联免疫法和硝酸还原酶法测定血液中的ET~(-1)和NO的含量,计算NO/ET~(-1)值,并与高原鼠兔比较,探讨低氧条件下大鼠与高原鼠兔血液中NO与ET~(-1)含量的变化趋势。结果表明,低氧24 h后,大鼠血液中NO和ET~(-1)的含量显著高于同海拔的高原鼠兔(P<0·01),而NO/ET~(-1)值无显著差异(P>0·05)。随着大鼠在高海拔停留时间的延长,血液中NO含量呈减少趋势,而ET~(-1)则有上升趋势,二者呈显著的负相关(r2=0·2416,P<0·01)。高原鼠兔NO/ET~(-1)值约为大鼠低氧2 wk和3 wk的2倍(P<0·01)。说明不同低氧暴露时间,高原鼠兔和大鼠的NO、ET~(-1)及NO/ET~(-1)值有显著差异,提示NO/ET~(-1)值可以作为有机体是否适应高原低氧环境的一个指标。     

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。     

慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体ATP酶及吸链酶复合物的影响

目的:研究慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体Na 、K -ATPase和Ca2 、Mg2 -ATPase以及呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性的影响.方法:经慢性间断低氧暴露(模拟海拔3 000 m、5 000 m分别低氧,每天4 h,共2周,最后8 000 m低氧4 h)和急性低氧(模拟海拔8 000 m低氧4 h)的大鼠,断头处死,迅速取出心脏,分离心肌线粒体,用水解磷酸根法测定ATP酶活性,用Clark氧电极法测定呼吸链酶复合物的活性.结果:①慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体Na 、K -ATPase的活性无明显影响.②急性低氧大鼠心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase的活性较正常大鼠显著降低,而慢性间断低氧暴露大鼠心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase的活性则明显升高,接近正常水平.③急性低氧大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物I(NADH-CoQ还原酶)、复合物Ⅱ(琥珀酸-CoQ还原酶)、复合物IV(细胞色素氧化酶)活性较正常大鼠显著降低,而经慢性间断低氧暴露后,三者的活性均显著提高.相同实验条件下,低氧对复合物Ⅲ(CoQ-细胞色素C还原酶)活性无明显影响.结论:慢性间断低氧暴露可以显著提高心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase和呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的活性,从而改善低氧时心肌线粒体呼吸链的功能,维持心肌正常能量代谢,最终提高心肌收缩和舒张功能.     

低氧暴露下高原鼠兔血液中三种内源性气体分子含量的变化

内源性NO和CO以及H2S是目前发现的三种气体信号分子,在血管收缩调节和血管重构反应中发挥重要作用,影响肺血管收缩反应(HPV).本实验模拟5 000 m海拔高度,对高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和SD大鼠进行不同时间的低氧处理,分别测定平均肺动脉压、右心指数和血液中内源性NO和CO以及H2S的浓度,以揭示三种气体分子在高原鼠兔低氧适应中的作用.研究结果显示:(1)随着低氧时间的增加,高原鼠兔肺动脉压没有出现显著性差异(P＞0.05),右心指数并未出现显著性变化(P＞0.05);SD大鼠肺动脉压在低氧7 d时出现极显著性增加(P＜0.01),并且随着低氧时间的增加肺动脉压持续升高,右心指数出现极显著性增加(P＜0.01);(2)高原鼠兔和SD大鼠血液中CO的水平在各处理间维持相对稳定(P＞0.05).高原鼠兔在低氧7 d时血液中NO浓度出现极显著性增加(P＜0.01),低氧21 d时NO浓度又恢复到正常水平(P＞0.05);SD大鼠在低氧1 d时血液中NO浓度出现显著性降低(P＜0.05),低氧7 d和21 d时NO浓度又恢复到正常水平(P＞0.05).高原鼠兔在低氧1 d时血液中H2S浓度无显著性差异(P＞0.05),低氧7d和21 dH2S浓度出现极显著性增加(P＜0.01);SD大鼠在低氧1 d时血液中H2S浓度出现极显著性增加(P＜0.01),低氧7 d、21 dH2S浓度与正常水平相比显著性降低(P＜0.05).结果表明,高原鼠兔提高血液中H2S的水平可能对其维持正常的肺动脉压和氧气传输具有重要作用.     

高原鼠兔对高寒沼泽草甸土壤呼吸的干扰

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的穴居和啃食活动改变土壤养分含量、微生物群落、团聚体结构和孔隙度, 干扰生态系统土壤CO2排放, 对生态系统碳循环产生重要影响。为了研究高原鼠兔干扰下的高寒沼泽草甸土壤呼吸动态, 实验设计了高原鼠兔实验组和自然对照组, 采用LI-8100A土壤呼吸测量系统在2018年的生长季监测了高原鼠兔干扰下的土壤呼吸、土壤温度及土壤含水量, 分析了高原鼠兔对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响。实验发现: (1)在高原鼠兔活动干扰下土壤呼吸速率增加了9.58%(高原鼠兔实验组的土壤呼吸速率值为5.27 µmol·m-2·s-1, 自然对照组为5.22 µmol·m-2·s-1, P<0.05), (2)在高原鼠兔干扰下高寒沼泽草甸土壤呼吸对土壤温度的敏感程度(Q10)降低了21.02%; (3)土壤呼吸变化深受5 cm土壤温度变化的影响(P<0.05)。研究结果表明高原鼠兔活动深刻干扰高寒沼泽草甸土壤呼吸, 影响高寒沼泽草甸生态系统碳循环。因此, 在全球气候变暖的背景下, 加强高原鼠兔活动对高寒沼泽草甸土壤碳排放的干扰研究具有重要的科学与现实意义。     

低温对耐寒与不耐寒玉米线粒体膜的影响

线粒体是一种比较敏感的细胞器。很多环境因素的影响都能迅速引起线粒体发生变化。不耐寒植物受低温影响后线粒体膜的功能也会发生一定的改变。我们前曾报道玉米黄化幼苗经低温处理后(4℃,24小时)线粒体的耗氧率显著增加,呼吸控制率和氧化磷酸化效率明显下降,抗氰氧化途径基本失活。与此同时,电镜观察表明,线粒体的超细微结构也发生明显变化。本文比较低温对耐寒与不耐寒玉米线粒体膜的影响。实验的初步结果表明,与不耐寒品种不同,耐寒玉米品种的黄化幼苗经同样低温条件处理后其线粒体的氧化活性,呼吸控制,氧化磷酸化效率以及抗氰氧化途径都没有发生明显的变化。这提示,玉米经低温处理后线粒体膜的变化与耐寒性能之间具有一定的内在联系,从而根据线粒体膜的变化情况可能为鉴别玉米品种耐寒性提供一些生化指标。     

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。     

促肾上腺皮质激素释放因子介导低氧应激抑制淋巴细胞转化…

本实验以模拟高原低氧方法观察鼠淋巴细胞对丝裂原（ＣｏｎＡ）的反应性及促肾上腺皮质激素释放因子（ＣＲＦ）介导急性低氧的免疫调节作用。实验结果表明：急性低氧可抑制大鼠外用周血淋巴细胞转化,高原土著动物高原鼠兔（Ｏｃｈｏｔｏｎａ ｃｕｒｏｎｉａｅ）则不表现这种低氧作用;肾上腺完整和肾上腺摘除大鼠第三脑室给予外源性ＣＲＦ１μｇ,表现出与低氧作用类似的淋巴细胞转化下降现象;低氧时第三脑室给予高效价ＣＲＦ抗血     

不同种群密度下高原鼠兔的行为模式

在2003年高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)的繁殖初期、繁殖盛期、繁殖中期和繁殖末期,采用目标动物取样法对其不同种群密度条件下的行为模式进行研究,探讨高原鼠兔的行为变化和种群密度的相互关系。结果表明:在繁殖盛期和繁殖中期,低密度种群内雌性高原鼠兔的观望时间均显著高于高密度种群内,而在其它两个时期内无明显不同;雄性高原鼠兔的观望时间在不同密度间比较均无显著差异;同一密度条件下,雄性高原鼠兔的观望行为持续时间和发生频次均表现显著的季节性变化,而雌性高原鼠兔无明显差异。高原鼠兔的地面活动时间在不同种群密度间比较无显著差异。低密度种群内,雄性高原鼠兔的地面移动距离和频次均呈显著的季节性差异,而雌性高原鼠兔的差异不显著;高密度种群内,雌、雄个体的地面移动距离和频次都具有显著的季节性差异。在高原鼠兔的社会行为中,亲昵行为和攻击行为强度在不同种群密度间比较均无显著差异;在同一密度条件下,亲昵行为和攻击行为强度也没有表现出明显的季节性变化。以上结果说明高原鼠兔的行为变化与其繁殖期和性别有明显的关系,而在密度间无明显的差异,其主要原因是在不同的繁殖期,动物的繁殖投入不同,导致行为模式产生差异