高原鼠兔肺对低氧环境的适应

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1、高原鼠兔肺对低氧环境的适应摘要：高原鼠兔(Ochotonacurzoniac)是青藏高原地区特有的土著动物，是一种快速奔跑地面啮齿类动物，在长期的进化过程中形成了适应高原低氧环境的独有特征。本文从解剖结构、组织、分子等方面对高原鼠兔对低氧环境的适应作一综述。关键词：高原鼠兔；肺；低氧适应Abstract:Plateaupika(Ochotonacurzniae)isthespecializednativespeciesofQinghai-Tibetplateau,plateaupikaisasprintrunninganimalaboveground,thisspeci

2、eshadevolvedtheparticularcharacteristicstoadapttohighaltitude.Basedontheaspectsofanatomicalstructure、tissueandmolecularmechanism,wesummarizedplateaupikareactiontohighaltitude.Keywords:Plateaupika(Ochotonacurzniae);Lung;Hypoxicadaptation1、引言青藏高原位于中国的西南边陲，平均海拔在3000米以上，面积达230万平方公里，号称“世界屋脊”和

3、“地球第三极”，青藏高原是世界上最高和最大的高原，具有独一无二的自然和地理特征。低氧和寒冷是青藏高原最鲜明的气候特征，平均气压为66.5KPa，平均气温为-8°C-4°C，这两大气候因素对高原动物生理及生存具有深刻的影响。高原鼠兔是该地区特有的土著动物，在长期的进化过程中形成了适应高原低氧环境的独有特征。2、高原鼠兔及其对高原低氧环境的适应2.1高原鼠兔的生物学特征及其生境特点高原鼠兔(OchotonaCurzniae),兔形目(Lagomorpha),鼠兔科(Macroscelidea)，鼠兔属(Ochotona)，主要分布在青藏高原及与高原毗邻的尼泊尔、锡金等地[1

4、]。成年高原鼠兔体长10-15cm，平均体重为150g～200g，嘴唇似兔，耳短而圆似鼠，尾仅留痕迹，隐于躯背毛色呈黄褐色，是一种生活在青藏高原海拔3000～5000m地区的特有土生动物，在青藏高原北缘发现高原鼠兔的化石距今约3700万年。它们世代生活繁殖在高原，高原低氧环境可视为它们生存的正常环境，是一种经过无数代的自然选择过程且对高原缺氧充分适应而保留下来的青藏高原特有的土生动物[2]。高原鼠兔的天敌主要有草原上鹰类(胡兀鹫、猎隼等)、熊、狼和狐狸等，高速跳跃奔跑逃回洞内是高原鼠兔逃生的手段。2.2高原鼠兔对高原低氧环境的生理适应低氧性肺动脉高压特点是肺血管收缩反应

5、增强和肺小动脉壁平滑肌细胞异常增生使其结构发生改变。居住在海平面的人和动物暴露于高原后，由于低氧引起肺小动脉压力增高，从而改善了通气血流的匹配，减轻低氧血症，这是一个重要的适应机制。但长期低氧使肺血管出现形态的改变，主要表现为肺小动脉中层肥厚，无肌型肺小动脉出现平滑肌层，而成为新肌化血管，进一步促进了肺动脉压力增加。严重的肺动脉高压将引起右室负荷的加重，导致右室肥厚，限制了心脏血液输出，还可能导致右心衰竭。低氧30d的大鼠右心室/左心室+室间隔比值(RV/LV＋S)为0.40-0.50，高原鼠兔经过自然选择失去了这种低氧性肺血管收缩反应，无右室肥厚，RV/LV+S仅为0

6、.21-0.23。高原鼠兔肺动脉树显示薄壁结构，肺小动脉平滑肌缺乏，较小的肺动脉(<100μm)，仅由一弹力纤维层组成[3,8]。肺组织和血管内皮细胞是分泌和合成血管活性物质的重要场所，可合成并释放具有舒缩血管作用的物质，从而对血管张力有重要调节作用。低氧使大鼠肺血管周围肥大细胞密度增加，肥大细胞增生的数量和小动脉中层的厚度有较好的相关性。肥大细胞释放某些介质，如组织胺等使肺血管收缩。类胰蛋白酶(Tryptase)是肥大细胞分泌的一种血管新生因子。在大鼠的肺小动脉周围有许多的肥大细胞，Tryptase免疫组化染色呈阳性，而高原鼠兔的肺小动脉血管周围未见肥大细胞及此种免疫

7、反应，提示高原鼠兔肺小动脉管壁薄可能与肥大细胞缺失有关。转化生长因子-β(Transforminggrowthfactor-β,TGF-β)是一种血管重建的调节因子，低氧能刺激TGF-β的mRNA表达，在原发性肺动脉高压的患者及慢性缺氧的大鼠肺组织的肌化血管TGF-β抗体染色呈阳性，而高原鼠兔的肺组织却没有这种反应。所以在较高的海拔，高原鼠兔无肺动脉高压，也缺乏此种小血管的重建过程，是一种遗传性的适应。一氧化氮(Nitrogenmonoxidum,NO)对调节低氧性肺血管收缩反应(Hypoxiapulmonaryvasoconstrict