犬在高原低氧环境适应性的研究进展

高原环境中的低氧因素对于栖居在高原上的人类和动物是最极端的生存挑战之一.犬在高原低氧环境下会产生一系列适应性的生理性变化,同时,低氧适应相关基因在机体低氧适应的调控过程中起着非常重要的作用.随着分子生物学技术的发展,越来越多参与低氧适应调控通路的基因被发现.本文就犬在低氧适应性方面的生理变化和相关基因遗传机制的研究进展进行综述.目前犬表现出与低氧适应相关的基因大多涉及低氧诱导信号通路以及血红蛋白血氧结合的通路上.开展低氧适应性研究可以为低氧相关疾病的研究提供生理和遗传基础资料,寻找低氧分子标进行高原耐低氧环境的定向品种培育,同时对高原家养动物特色基因的保存和利用及高原畜牧业的发展具有重要意义.     

动物低氧适应的生理与分子机制

氧的利用和调节是高等生命生存的基本条件,低氧是许多重大疾病发生发展中的基本病理生理改变,而高原低氧存在于中国约220万平方千米的高原地区,涉及到高原低氧习服和低氧适应的重要进化机制。国内外在对高原民族和高原动物低氧适应相关基因研究中已发现低氧诱导因子-1（HIF-1）、促红细胞生成素（EPO）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、血红蛋白（Hb）及能量代谢相关酶等相关基因,而随着基因芯片和深度测序等高通量检测技术的发展,低氧反应的分子调控网络也得到进一步的明晰。     

低氧诱导因子-1α基因在藏鸡低氧适应机制中的研究进展

作为调控氧稳态的主要转录因子,低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)对维持机体氧平衡和适应低氧环境具有关键作用。常氧环境条件下,HIF-1α蛋白持续合成并被不断降解;低氧环境条件下,HIF-1α蛋白降解受阻并与HIF-1β转录因子二聚化形成HIF-1作用于其靶基因发挥低氧调节作用,维持机体在低氧条件下的生存。世代生活在高原低氧环境中的藏鸡,形成了完整的适应低氧环境遗传机制。作者将系统介绍HIF-1α基因结构、编码产物特征及其低氧适应作用机理,并探讨藏鸡HIF-1α基因参与其低氧适应的遗传机制的研究进展。     

一氧化氮在动物低氧适应中的生理和分子机制

近年来,国内外学者在对高原民族和高原动物低氧适应相关基因的探索中揭示了藏族的低氧适应生理机制;高含量的一氧化氮(nitric oxide,NO)舒张血管并导致高速度的血流,高速度的血流弥补了高海拔低氧。可见一氧化氮在动物低氧适应中起着重要的作用。作者对低氧条件下一氧化氮的合成、传递、生物学效应及调控表达机制进行了综述。     

哺乳动物对高原低氧适应的研究进展

氧在动物机体生命活动中起着非常重要的作用，没有氧的参与，动物机体就无法进行新陈代谢和维持生命。高原地区气压低，氧分压低，高原哺乳动物在这样的条件下同样适应并能很好地生存繁殖．本文就此综述了近年来高原哺乳动物对低氧适应生理及其分子机制的研究进展。     

牦牛高原适应研究进展

牦牛广泛分布于海拔3 000～5 000 m的高原地区,是当地畜牧业经济发展的重要畜种。经过长期适应性进化,牦牛在生理结构以及遗传分子方面表现出高原适应性特征。随着组学技术的广泛应用,牦牛高原适应机制得到进一步揭示。本文参考国内外相关报道,对牦牛高原低氧适应的肺、心生理结构和分子机制,高寒环境适应的被毛周期性调控及脂肪沉积代谢的分子机制,抗病分子基础,雌雄牦牛繁殖的生理基础和分子机制相关研究进展进行综述和展望。     

高原家养动物环境适应性的研究进展

青藏高原环境主要体现为低氧低压、寒冷干燥、紫外线强、食物匮乏等，而高原家养动物经历了长期的选择和培育后能够生活在此环境下，其机体已经形成了独特的高原适应性特征。由于高原畜禽机体适应进化体系的复杂性，全面系统的适应性分子机制解析尚未完善。随着分子生物学和生物信息学的发展，高原家养动物基因组组装和功能注释完成，然后逐步开展了基因组、转录组和蛋白质组等组学层面的工作，挖掘到一系列高原动物环境适应性关键候选基因，为解析高原家养动物环境适应性分子机制研究提供了强有力支撑。本文以世居在青藏高原的藏鸡（Gallus gallus）、藏猪（Sus scrofa）、牦牛（Bos grunniens）、藏山羊（Capra hircus）、藏绵羊（Ovis aries）、藏马（Equus caballus）和藏獒（Canis lupus familiaris）等高原土著畜禽资源作为分类单元，分别从组织器官的解剖学结构、血液生理生化指标和分子遗传机制解析3个方面进行论述，并对高原适应性进化的研究趋势进行展望，以期为下一步培育高原高寒低氧地区新品种奠定基础。     

牦牛高原适应的生理与遗传分子机制

牦牛(Bos grunniens)主要分布在海拔3 000 m以上的高寒低氧地区,具有“高原之舟”的美称。经过长期的适应性进化,牦牛在生理结构及遗传分子方面表现出高原适应性特征,随着组学技术的广泛应用,进一步揭示了牦牛高原适应机制。文章对牦牛遗传背景、形态、生理高原适应性进化的改变、相应分子遗传和调控机制进行综述,以期为牦牛及其他高原动物低氧适应的研究和高原缺氧疾病的预防和治疗提供新思路。     

牦牛适应青藏高原环境的组织解剖学研究进展

高寒、缺氧和牧草营养短缺是高原地区主要的生态限制因子,高原土著动物在长期的适应进化过程中形成了独特的低氧适应策略。牦牛对青藏高原低氧的适应,主要通过特定的生理、代谢及解剖学特征表现出来。近年来,随着低氧环境下从器官到细胞器水平研究的不断深入,牦牛高寒低氧适应在基因水平上的成果较多,但受分析方法和样本数量的限制,低氧适应的候选基因不尽相同,其明确的生理生化表型仍不是很确定。本文从牦牛对氧的运转和利用、高寒胁迫的适应以及应对牧草营养短缺等组织解剖学形态方面的适应性研究进行综述,以期为高原畜牧业的发展、高原动物和人群的疾病防治及揭示高原人群的生理生态适应机制提供重要的借鉴作用。     

不同发育期牦牛血清中Fe~(3+)含量和CK活性的测定

牦牛被认为是高原最佳适应动物之一,其高原适应特征引起国内外学者的极大兴趣。国内见崔燕对不同年龄牦若干生理指标测定。李莉等对不同发育期牦牛红细胞数、血红蛋白及肌红蛋白进行了测定。但从发育学和海拔高度两方面来分析牦牛低氧适应机制的文章未见有报道。有鉴于此,笔者通过测定不同发育期牦牛与黄牛血清中Fe^3＋含量及CK活性来探讨牦牛在生长发育过程中对高原低氧环境的适应特点。     

高原哺乳动物低氧感受器的研究进展

目前,已发现了许多与氧感受器相关的基因,如血红素蛋白、NADPH氧化还原酶、线粒体电子传递链成分、天冬酰胺羟化酶及HIF1等。虽然低氧研究在哺乳动物的器官水平及分子水平取得了很大的进展,但是低氧信号传导机制并不是很清楚。作者综述了高原地区哺乳动物低氧感受器方面的进展,通过对高原地区哺乳动物机体对低氧适应的机制进行总结,帮助人们了解哺乳动物对高原低氧环境的适应机制。     

雄性哺乳动物生殖系统对高原环境的适应及调控机制

高原生态因子中的光照、温度、高海拔低氧等是制约雄性动物生殖、发育的关键因素,对哺乳动物的生殖机能产生特殊的影响;而哺乳动物对高海拔环境有其独特的适应方式及调控机制。作者就哺乳动物雄性生殖系统对高原环境的适应及细胞因子调控等方面的研究进行了综述。     

基于iTRAQ技术挖掘猪肾组织高原低氧适应性关键蛋白

旨在探究高原低氧环境下藏猪与大约克猪肾组织中低氧适应的差异表达蛋白（differentially expressed protein,DEPs）。本试验选择藏猪与大约克猪两个品种无亲缘关系的去势公猪,饲养于海拔3 000 m的高原,按自由采食方式饲养至180日龄,每个品种随机选择生长情况相近的 9头猪采集肾组织。利用同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ）技术对藏猪和大约克猪肾组织中蛋白差异表达情况进行分析,并对差异表达蛋白进行GO（Gene Ontology）功能注释及KEGG通路分析。结果发现,在两猪种肾脏组织中共获得4 370个蛋白质,以FC>1.2或<0.833,P<0.05为筛选条件共筛选出181个DEPs,其中在藏猪中上调的蛋白质有138个,下调的有43个。这些DEPs主要功能富集在HIF-1信号通路、PPAR信号通路、补体和凝血级联信号通路、氧化还原酶活性、碳代谢、血压调节、线粒体等与低氧适应相关的条目和通路上,进一步综合分析后共筛选出5个与低氧适应相关的重要DEPs（CD59、A2M、eNOS、CDKN1B和PGK1）。这些DEPs分别在维持血液动力学、调节能量代谢与生理环境稳态等方面的调节中起到重要作用,为进一步研究猪的高原低氧适应性提供一定理论依据。     

Comparison of Blood Physiological and Biochemical Parameters of Two Kinds of Minipigs in Different Altitudes

This study was designed to compare the blood physiological and biochemical parameters between plateau Juema minipigs and plain Bama minipigs,and provide a theoretical basis for Juema minipigs served as experimental animals in the future.The blood samples of Juema minipigs were taken in Gannan,and the blood samples of the Bama minipigs were taken in Xi'an,24 blood physiological and biochemical parameters were tested using an automatic analyzer of blood cells and biochemistry.Between the plateau Juema minipigs and Bama minipigs,there were significant differences in PLT,RDW-CV and RDW-SD (P< 0.05) and extremely significant differences in RBC,HGB,HCT,MCH,MCMH,GGT,GLU and CRE (P< 0.01).The plateau Juema minipig had an altitude acclimatization,so it was better than Bama minipig in plateau medical science.