低氧對三種高原動物HPA軸的影響.pdf

1、高原鼠兔(Ochotona curzoniae)、根田鼠(Microtus oeconomus)和高原鼢鼠(Myospalax Baileyi)是生長在青藏高原高寒草甸中的優(yōu)勢物種,在漫長的進化過程中,形成了一整套對高原低氧環(huán)境的適應(yīng),但是HPA軸適應(yīng)機制還不清楚。促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRF)的重要生理功能是整合各種應(yīng)激并做出相應(yīng)的應(yīng)答反應(yīng),穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的平衡,調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(HPA軸)功能、神經(jīng)內(nèi)分泌功能和自主神經(jīng)

2、系統(tǒng)功能。本論文研究了CoCl2誘導(dǎo)的低氧和常壓低氧(不同氧分壓的N2/O2混合氣模擬低氧)下,高原鼠兔、根田鼠和高原鼢鼠下丘腦正中隆起(ME)處CRF、垂體cAMP、血漿皮質(zhì)酮和皮質(zhì)醇含量的變化規(guī)律,為進一步研究低氧適應(yīng)損傷機理奠定基礎(chǔ)：為了進一步研究CRF的分子調(diào)節(jié)機制,本論文還克隆了根田鼠CRF基因的編碼區(qū)序列。本論文采用放射性免疫學(xué)方法(RIA)檢測了下丘腦ME處CRF、腺垂體cAMP含量變化；采用酶聯(lián)免疫學(xué)方法(EIA)檢測血

3、漿皮質(zhì)酮和皮質(zhì)醇的水平變化,采用RT-PCR的方法克隆根田鼠CRY基因的編碼區(qū)序列。 實驗設(shè)計和方法 1)分別采用兩種模式(注射COCl2和向密閉艙充入混合氣)模擬低氧來研究高原動物HPA軸反應(yīng)。采用RIA檢測了各種動物下丘腦ME處CRF的含量和腺垂體cAMP的含量變化；采用EIA檢測了各種動物血漿皮質(zhì)酮和皮質(zhì)醇水平的變化。 2)根據(jù)GenBank已經(jīng)報道的各物種CRF保守序列,設(shè)計一對CRF引物,通過RT-PC

4、R方法擴增根田鼠CRY基因的編碼區(qū)序列并進行序列測定。 實驗結(jié)果： 1)在不同的常壓低氧條件下,16.0％O2(≈2km海拔),10.8％O2(≈5km海拔)和8.0％O2(≈7km海拔)的常壓低氧刺激均顯著促進了小鼠下丘腦ME釋放CRF；在10.8％O2的低氧下,根田鼠的CRF沒有顯著性變化,但隨著低氧程度加劇,在8.0％O2的低氧下,其ME處CRF含量顯著性下降；CoCl2模擬的低氧,在40mg/kg CoCl2條件

5、下,高原鼢鼠的ME處CRF含量顯著下降,而在20mg/kg CoCl2條件下,沒有顯著變化。在40mg/kg CoCl2條件下,高原鼠兔ME處CRF含量略為下降,但無顯著性差異。 2)在16.0％O2,10.8％O2和8.0％O2常壓低氧條件下,小鼠腺垂體cAMP含量均顯著性升高：根田鼠在10.8％O2低氧下,無顯著性變化,但隨著低氧程度加劇,在8.0％O2低氧下,其腺垂體cAMP含量顯著升高；COCl2模擬的低氧,在40mg/

6、kgCoCl2條件下,高原鼢鼠腺垂體cAMP含量顯著升高,而在20mg/kg時,沒有發(fā)生顯著變化。在40mg/kg CoCl2條件下,高原鼠兔腺垂體cAMP含量顯著升高。 3)16.0％O2,10.8％O2和8.0％O2的常壓低氧顯著刺激了小鼠腎上腺皮質(zhì)分泌皮質(zhì)酮。在CoCl2模擬的低氧中,高原鼠兔(40mg/kg)血漿皮質(zhì)酮含量升高,但無顯著性變化；高原鼢鼠(20、40mg/kg)的血漿皮質(zhì)酮含量下降,也無顯著性變化。根田鼠血

7、漿中皮質(zhì)酮的含量隨著常壓低氧程度加劇而升高,在8.0％O2低氧條件下,顯著性升高。 4)在常壓低氧下,小鼠和根田鼠的血漿皮質(zhì)醇水平略有升高,但是沒有顯著性變化；CoCl2模擬的低氧條件下,在20mg/kg時,高原鼢鼠血漿皮質(zhì)醇水平無變化,而在40mg/kg劑量下,高原鼢鼠和高原鼠兔的血漿皮質(zhì)醇水平顯著性升高。 5)獲得根田鼠CRF基因的編碼區(qū)序列,其編碼區(qū)總長度為564bp,閱讀框編碼長度為187個氨基酸殘基的蛋白序列。

8、根田鼠CRF的蛋白序列與小鼠、大鼠、人類、豬分別有91％、91％、79％、77％的同源性。 以上結(jié)果提示： 1.低氧下,高原鼠兔、根田鼠和高原鼢鼠的HPA軸反應(yīng)性明顯低于平原實驗動物小鼠；而在這三個高原動物中,高原鼠兔HPA軸的反應(yīng)性又弱于其它兩個高原動物(高原鼢鼠和根田鼠),呈現(xiàn)出HPA軸的低反應(yīng)性,低氧下,高原鼢鼠的CRF,cAMP反應(yīng)和平原實驗小鼠類似。 2.在低氧反應(yīng)中,高原鼢鼠和高原鼠兔的腎上腺皮質(zhì)分泌

9、的糖皮質(zhì)激素以皮質(zhì)醇為主；小鼠和根田鼠的腎上腺皮質(zhì)分泌的糖皮質(zhì)激素以皮質(zhì)酮為主。 3.從根田鼠CRF堿基序列分析,其基因的編碼區(qū)具有很強的保守性,與嚙齒類的大鼠和小鼠的同源性很高,而與其他物種的同源性較低。 本論文創(chuàng)新點如下： 1.比較了高原鼠兔、根田鼠和高原鼢鼠三種高原動物在急性低氧下,HPA軸三個層次：下丘腦ME處CRF含量,垂體cAMP含量以及血漿中皮質(zhì)酮和皮質(zhì)醇水平的變化規(guī)律。 2.發(fā)現(xiàn)低氧下,不