高原民族和动物低氧适应血液生理特征及相关基因研究进展

高原环境主要的生态因子为低氧分压,高原民族和动物定居高原的时间和海拔不同,受到不同程度和不同时间的低氧选择。血液生理特征是机体适应低氧环境的一个重要表现,血液生理指标能直接反应机体对低氧环境的适应性。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。高原民族和动物低氧适应研究的热点集中于血液生理及其形成的分子机制领域,而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,作者就低氧适应血液生理特征和相关基因的研究进展进行综述。     

西藏绵羊低氧适应的血液生理学特性研究

为了研究西藏曲松绵羊在高海拔低氧条件下的血液生理学特性,试验选择三个不同海拔地区的西藏曲松绵羊、云南丽江绵羊和云南腾冲绵羊,颈静脉采血后测定血常规指标和血流变指标并进行对照分析。结果表明:西藏曲松绵羊的红细胞数[RBC,(13.78±0.13)×1012/L]和血红蛋白含量[HGB,(135.44±1.19)g/L]远高于中低海拔绵羊(P0.01);红细胞平均体积[MCV,(31.27±0.30)f L]、纤维蛋白原含量[(3.29±0.07)g/L]和血浆黏度[(1.49±0.30)m Pa/s]明显低于中低海拔绵羊(P0.01)。说明西藏曲松绵羊通过增加血液红细胞数、血红蛋白含量以增加携氧能力,而伴随红细胞数和血红蛋白含量的升高,其血液黏度相关指标也相应升高。西藏曲松绵羊通过降低红细胞平均体积和血浆黏度等指标钝化红细胞数增加对全血黏度的不良影响,保证血液的通畅性,增加运氧能力,以适应高原低氧环境,这是西藏曲松绵羊高原低氧适应的血液生理特征。     

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。     

高原犬低氧适应研究进展

低氧是高原环境最主要的生态因子之一,世居高原的犬在低氧环境下能够很好的生存,而从平原地区转移到高原地区的警犬,由于对低氧环境不适应,会产生不同程度的高原反应,从而影响工作。近年来,有关高原犬低氧适应方面的研究相继出现,本文从高原犬的血液学特征、肺组织的结构和功能、低氧适应基因等方面对高原犬的低氧适应性进行综述,为揭示高原犬低氧适应的分子机制和培育适应高原低氧环境的警犬提供理论依据和参考资料。     

藏羊脑动脉系统结构特征与高原适应性研究

藏羊对严酷的高原低氧环境适应性很强,是高寒牧区最适宜发展的畜种之一,开展藏羊与低海拔绵羊脑血管形态的比较研究,可为探讨藏羊的高原适应性机理奠定基础.研究以高原藏羊—欧拉型藏羊和生活在低海拔地区的滩羊脑为试验材料,采用管道铸型腐蚀技术,运用比较解剖学方法对二者脑动脉系统的结构特性开展研究.比较发现,藏羊和滩羊脑动脉系统的大体解剖结构相同,但藏羊的大脑后交通动脉、上颌动脉的管径显著比滩羊粗,其它脑动脉管径平均值也略大;藏羊脑硬膜外异网显著长于滩羊;藏羊主要脑动脉中的侧支更发达,伸展较长,细小分支更丰富.藏羊有相对发达的脑动脉系统,利于向脑组织有效供血,可能是藏羊适应高原环境的结构特征之—.     

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。     

藏鸡对高原低氧环境适应性的研究现状与展望

动物机体在无氧条件下无法进行新陈代谢和维持生命。藏鸡长期生活于高原低压低氧环境中,具有更强的适应性。文章从藏鸡种质特性、血液生理指标、一氧化氮合酶活性、线粒体基因突变等五个方面综述了藏鸡对高原低氧环境适应性的研究现状,提出藏鸡高原低氧适应性的可能分子机制,为低海拔鸡种的高原引种及选育提供一定理论依据。     

藏羊与小尾寒羊心肌结构及HIF低氧因子的表达研究

为了研究藏羊与小尾寒羊在心脏组织学上的结构差异以及hif低氧适应因子在两者心脏组织中的表达含量差异。试验采用了组织学技术手段与实时荧光定量技术,研究心脏组织结构特点与心肌各个部位hif基因的相对表达含量。结果表明,藏羊心肌纤维显著发达于小尾寒羊;藏羊心肌hif显著高于小尾寒羊,在个体样本中右心hif表达量显著高于左心。因此可以推测心肌的发达程度和hif因子的高量表达对于机体适应高原环境有重大的意义。     

藏驴的血液生理学特性研究

高原动物低氧适应的基因组学研究为当前研究热点,但其生理指标均未被系统测定。藏驴是广泛分布于我国青藏高原的重要畜种,也是低氧研究的较好试验动物。本研究选择高海拔(4 000 m以上)藏驴和低海拔(2 000 m以下)云南本地驴为试验动物,测定血液常规指标和血流变学指标并作对照分析,结果发现:藏驴的血红蛋白含量(HGB)(125.81±1.52)g/L、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)(19.87±0.16)pg、平均血红蛋白浓度(MCHC)(321.01±1.02)g/L极显著高于低海拔的云南本地驴(P0.01),具有突出的运氧能力,表现为低氧适应的红细胞相关生理表征。伴随血红蛋白浓度的增加,藏驴红细胞聚集性增加。而藏驴的血浆黏度(1.61±0.03)mPa/s却显著低于云南本地驴(1.90±0.04)mPa/s(P0.01),血液黏滞性降低。因此,藏驴通过增加血红蛋白浓度增强运氧能力,但红细胞内血红蛋白浓度增加导致红细胞聚集能力恶化,表现为低氧不适应性,而低的血浆黏度可能抵消红细胞的不良影响,保证了血流通畅性。     

成年藏母绵羊体重与体尺指标的相关与回归分析

藏绵羊是藏族人民长期在高原特殊环境下选育的一个地方绵羊品种。长期在高寒低氧、气候恶劣条件下生存繁衍的藏绵羊,具有体质结实、耐粗放饲养管理、适应高寒自然条件的特性,不仅是藏族人民的主要生活资料,而且也是主要生产资料。笔者以西藏那曲县(藏绵羊主产区)35只成年藏母绵羊的相关数据为基础,分析了体重与体高、体长、胸围、管围的相关系数,同时进一步分析估测了藏母绵羊体重的回归模型,以期指导藏绵羊的生产     

藏绵羊低氧适应的血液生理指标特征研究

藏绵羊对青藏高原的自然环境具有良好的适应能力，是高原家畜低氧适应研究的最佳动物。本研究选择欧拉型藏绵羊(海拔约4 000 m)和湖羊(海拔约100 m)的12项血液生理指标进行比较分析，结果显示：藏绵羊HGB(117.59±0.557 g/L)、HCT(62.26±0.583%)值极显著高于湖羊(P<0.01),而PO₂(34.56±0.499 Pa)、SO₂(64.14±0.571%)值极显著低于湖羊(P<0.01);在血液酸碱和电解质指标中，藏绵羊的PCO₂、HCO₃^-、TCO₂、BE值极显著低于湖羊(P<0.01),Ca²⁺高于湖羊(P<0.05),pH、Na⁺和K⁺3项指标在两品种间无差异(P>0.05)。结果表明，与氧气运输相关指标的HGB和HCT值均为高海拔环境的藏绵羊高于低海拔生活环境的湖羊，藏绵羊低氧适应的主要生理表征是较高的血红蛋白浓度，而红细...     

EPO在高原藏羊和平原绵羊睾丸组织中的差异性表达

为揭示促红细胞生成素（Erythropoietin,EPO）在高原藏羊和平原绵羊睾丸组织中的表达差异，本研究采集藏羊和绵羊的睾丸组织，采用H&E染色法观察二者睾丸组织的形态结构，采用免疫组织化学染色法对藏羊和绵羊睾丸组织中EPO表达分布差异性进行分析。H&E结果显示，藏羊和绵羊睾丸组织结构均正常，绵羊生精小管形状较藏羊更为规则，且生精上皮细胞数量较多。免疫组化结果显示，藏羊和绵羊的睾丸组织中均能检测出EPO，但EPO在藏羊睾丸组织中的表达量高于绵羊睾丸组织。由此看来，藏羊在长期适应高原低氧环境的过程中，生殖器官组织结构发生了一定适应性变化，EPO在藏羊睾丸组织中的表达程度高于绵羊睾丸组织，对藏羊睾丸低氧适应性有重要调控作用，说明EPO可能与藏羊在高原环境下维持正常繁殖性能有关。     

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。     

藏羊肺组织形态测量指标及其与高原低氧的关系

比较观察和测量了高原藏羊和平原小尾寒羊的肺组织结构,并就藏羊肺组织形态测量指标与高原低氧的关系进行了初步探讨。结果表明,藏羊肺组织在肺泡大小,单位面积肺泡数和细小血管数,肺泡隔的厚度,肺泡隔内弹性纤维含量和毛细血管数量,表现有一定的差异和特点,这些差异和特点正是藏羊肺组织适应高原低氧的形态学特点。     

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.     

高原牦牛肺脏组织iNOS基因表达的增龄性变化特点

为了阐明高原牦牛肺脏组织iNOS基因表达随年龄增长的变化趋势及特点,试验以1日龄、30日龄、180日龄和成年四个发育阶段的高原牦牛为研究对象,采用qRT-PCR及Western-blot方法对不同发育阶段牦牛肺脏组织iNOS mRNA及蛋白相对表达进行测定。结果表明:从出生至成年,高原牦牛肺脏组织iNOS mRNA及蛋白表达水平均表现为先增高后降低的趋势,这可能是高原牦牛肺脏组织在生长过程中为适应高原低氧环境而形成的适应策略。     

牦牛低氧适应的研究进展

牦牛生活于青藏高原海拔3000~5500m地区,具有高海拔低氧良好适应性。牦牛的高海拔低氧适应特性一直是研究热点,对牦牛育种及高原医学均具有重要意义。已有的研究从气管、肺、心脏等呼吸器官组织结构、血液氧运生理、细胞代谢、分子水平等方面分析其结构功能特征与适应性机制。本文就牦牛低氧适应的研究进展进行综述,供进一步研究参考。     

牦牛、藏黄牛低氧适应血液生理表征研究

为了研究牦牛、藏黄牛低氧适应血液生理表征,对滇藏线4个海拔246头牛(1 000 m的红河黄牛、屏边黄牛,2 000 m的丽江玉龙黄牛,3 000 m的德钦佛山黄牛、迪庆黄牛、迪庆牦牛,5 000 m的措美牦牛)血液生理指标、血流变指标进行了测定。结果表明:藏黄牛通过增加红细胞平均体积、红细胞平均血红蛋白含量和红细胞平均血红蛋白浓度来适应低氧环境;而牦牛通过增加血红蛋白含量、红细胞数、血细胞比容来适应低氧环境。3 000 m藏黄牛全血黏度趋于恶化,但其红细胞变形性增强,具有较低的血浆黏度(1.64 m Pa·s)、红细胞内黏度(0.66 m Pa·s)和纤维蛋白原含量(3.62 g/L),可有效地降低全血黏度增高带来的不良影响。3 000 m牦牛具有较高的全血黏度和血流阻,较低的红细胞聚集性和较低的血浆黏度(1.23 m Pa·s)、红细胞内黏度(0.49 m Pa·s)、纤维蛋白原含量(2.70 g/L)、屈服应力(4.30 m Pa),可有效地降低全血黏度和血流阻增大带来的不良影响;5 000 m牦牛与3 000 m牦牛相比,具有更高的红细胞聚集性和血浆黏度(1.83 m Pa·s)、红细胞内黏度(0.73 m Pa·s)、纤维蛋白原含量(4.02 g/L)、屈服应力(5.44 m Pa),但其全血黏度、血流阻降低,有效地降低了红细胞聚集性恶化、血浆黏度升高带来的不良影响。说明牦牛和藏黄牛可能有着各自的低氧适应血液生理表征。     

高原鼠兔生活习性研究

被誉为"地球第三极"的青藏高原具有低氧、低温和高紫外线的特征。生活在青藏高原的高原鼠兔,其环境适应机制与其生理机能和环境因素密切相关;本文综述了高原鼠兔形态结构、生理特性及对环境影响等方面的研究现状。     

藏猪促红细胞生成素的表达与低氧适应的研究

为了分析藏猪促红细胞生成素(EPO)的表达与低氧适应的关系,对高海拔藏猪(ZZ)和大约克夏猪(YZ),低海拔藏猪(ZB)和大约克夏猪(YH)的肾脏组织EPO蛋白的表达量进行了检测分析。结果表明,当大约克夏猪处在高海拔应急状态下时,EPO的表达量高于藏猪;长期生活在高原的大约克夏猪EPO的表达量较藏猪低,但高于低海拔大约克夏猪。说明藏猪适应高原低氧环境的主要因素为EPO的稳定表达,高原大约克夏猪肾脏组织内EPO的高表达,是其对高原低氧环境适应的生理调节过程。