高原鼠兔对缺氧、寒冷极端高原环境适应的分子机制研究

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1、分类号：R693密级：公开UDC：601编号：201522010002攻读博士学位研究生毕业论文高原鼠兔对缺氧、寒冷极端高原环境适应的分子机制研究指导教师：格日力教授学生姓名：白振忠论文类型：基础研究学科专业名称：内科学(高原医学)研究方向：高原低氧适应学院(系、部)：研究生院论文起止时间：2010.09-2015.05DoctorDissertationofQinghaiUniversityHypoxiaandColdAdaptiveMechanismsofPlateauPikainQinghaiTibetanPlateauSupe

2、rvisor:RiliGePhDCandidate:ZhenzhongBaiAcademicMajorApplidedfor:InternalMedicineSpeficicMajor:HighAltitudeMedicineCollege(Department):GraduatecollegeofQinghaiUniversityMay,2015学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

3、对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2015年6月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权青海大学大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于：保密□不保密√（请在相应方框内打“√”），在_____年解密后适用本授权书。学位论文作者

4、签名：指导教师签名：日期：2015年6月7日日期：2015年6月7日青海大学博士学位论文摘要中文摘要青藏高原平均海拔超过4500米，称为“世界屋脊”，是世界上海拔最高，面积最大的高原，寒冷、干燥、空气中的氧气分压低、强紫外线是青藏高原环境的特点。高原鼠兔是一种青藏高原土生的小型兔科生物，被认为是完全适应高原缺氧的典型物种的代表性生物。对于高原土生动物高原适应的机制研究，特别是对于高原鼠兔的高原适应研究是这一领域的研究热点，也是将其作为模式生物进行高原适应研究的重要基础。大量的研究表明，高原鼠兔具有低氧下肺血管反应钝化(较低的肺动脉压)

5、，低氧通气反应减弱，骨骼肌、心肌线粒体含量高，组织微血管密度高及特殊的能量代谢方式等生理表型特点，并且其脂肪代谢主要通过瘦素减少外周组织脂肪堆积、增加棕色脂肪中线粒体的活性和解偶联蛋白质1含量，提高非震颤性产热来抵抗高原寒冷环境。本研究论文在前期工作基础之上，分别对低氧通气适应性的抗缺氧机制的研究和脂肪代谢改变与抗寒机制的研究，从而进行两个方面的联合研究，探讨其高原适应的机制。第一部分高原鼠兔低氧通气反应抗高原缺氧极端环境适应性机制的研究；目的：低氧通气反应是机体对抗缺氧环境的反射性防御反应。而呼吸中枢对缺氧的感受是促使低氧通气反应的

6、重要机制之一。于是我们研究延髓脑干处的呼吸中枢神经核团释放的重要神经递质，多巴胺类神经递质NMDA因子受体NMDA-NR1和非NMDA受体拮抗剂DNQX，以及5羟色胺分子抑制剂fluoxetine，和气体信号分子NO的拮抗剂L-NAME后，分别探讨各类神经递质对高原适应动物高原鼠兔和平原大鼠低氧下对呼吸的调控模式。方法：我们采用体外模拟低氧的plethysmographic法，检测动物给药前、给药后动物清醒、安静状态下低压氧舱模拟高原鼠兔捕捉点4100米和急性低氧6800米，监测他们低氧通气反应的指标变化。结果：高原鼠兔给予低氧刺激后

7、，潮气量，呼吸频率和每分通气量都增高，而通气时间、吸气时向减小，吸气时向占呼吸总时间的比例没有改变。DNQX与Memantine给药后高原鼠兔的HVR没有改变。然而模拟低氧6800米时，注射L-name组的鼠兔吸气向占总呼吸时向增加。注射fluoxetine后，模拟低氧后高原鼠兔的HVR受到了抑制，表现为Ve和Vt数值下降。结论：高原适应动物高原鼠兔的通气适应性适应不依赖于NMDA/NO和NMDAI青海大学博士学位论文摘要和多巴胺神经元途径。但是，AMPA受体刺激和5-羟色胺含量的增加似乎限制了急性缺氧下的通气反应的突触形成，但是NM

8、DA受体和NO的合成增加在高原鼠兔的缺氧适应起到了一定的调节作用。第二部分为高原鼠兔脂肪代谢改变与抗高原寒冷极端环境的适应性机制的研究；目的：长期生活在青藏高原的高原鼠兔进化出极佳的耐寒、耐低氧的生理特点，从而使其适应青