甘肃鼢鼠心血管系统对急性低氧的反应

论文摘要

甘肃鼢鼠（Myspalax cansus）隶属啮齿目（Rodentia）,鼢鼠亚科（Myospalacinae）,鼢鼠属（Myspalax）,是我国黄土高原特有地下鼠,终生营地下洞穴生活,使得甘肃鼢鼠能在各个层次上发展出良好的低氧适应机制,本研究以甘肃鼢鼠和SD大白鼠（Sprague-Dawley）为对象,分别对甘肃鼢鼠、SD大鼠进行急性低氧应激,分析比较两种动物心功能指标变化、血液血清中儿茶酚胺类激素含量变化以及延髓中HIF-1α和Fos表达变化。旨在探究野生鼠与实验鼠低氧耐受机制的不同,研究表明:1.不同时程低氧应激后,甘肃鼢鼠心功能各指标均较常氧对照组无显著性变化（P>0.05）,除HR、+dp/dtmax略呈下降趋势外,MAP、mCASP、LVSP、-dp/dtmax均呈上升趋势,但各指标与常氧组相比,基本保持在一个恒定水平。甘肃鼢鼠左右心室重量与常氧对照组无显著性变化,右心室重量及左右心室比重基本维持在恒定水平,左心室重量略有波动,但与对照组亦无显著性差异（P>0.05）。不同时程低氧应激后,SD大鼠心功能各指标均较常氧对照组发生显著性变化,均呈初始阶段上升终末阶段下降的趋势,其中,MAP、mCASP、LVSP在低氧0.5-4h呈上升趋势而后下降,HR、+dp/dtmax、-dp/dtmax在低氧0.5-2h呈上升趋势而后下降。并且在低氧应激6.5-7h阶段死亡。除MAP、+dp/dtmax略偏低外,常氧下甘肃鼢鼠心功能各指标均极明显低于SD大鼠（P<0.01）。甘肃鼢鼠+dp/dtmax在低氧0.5、1h后,与SD大鼠无显著性差异（P>0.05）,其他心功能各指标,在同一低氧时程后,均极明显低于SD大鼠（P<0.01）。SD大鼠左、右心室重量在常氧与低氧状态下无显著性差异（P>0.05）,与同一状态下甘肃鼢鼠左、右心室重量差异显著（P<0.05）,但两者右、左心室比重在不同状态下无显著性差异（P>0.05）。这一结果说明甘肃鼢鼠适应低氧环境,低氧应激条件下,在心功能稳定的情况下就能维持在低氧条件下的生存。2.不同时程低氧应激后,甘肃鼢鼠血清儿茶酚胺含量呈现出增高的趋势,除在低氧8h阶段与常氧存在显著差异外（P<0.05）,其他各时程儿茶酚胺的含量与常氧比较均无显著性差异（P>0.05）。去甲肾上腺素含量呈现出增高的趋势,但较常氧组均不存在显著性差异（P>0.05）。甘肃鼢鼠和SD大鼠在急性低氧初始阶段（0.5-4h）的儿茶酚胺和去甲肾上腺素含量均呈上升趋势,除在常氧两者儿茶酚胺的含量存在显著性差异外（P<0.05）,其他时程间无显著差异（P>0.05）。与SD大鼠在低氧应激6h后儿茶酚胺和去甲肾上腺素急剧下降,并在低氧6.5-7h死亡不同,甘肃鼢鼠血清内两种激素的含量随低氧时程的加大而呈现出增高趋势。结果说明甘肃鼢鼠在激素水平对低氧具有良好适应性。3.不同时程低氧应激后,甘肃鼢鼠延髓段在常氧条件下Fos广泛表达,从急性低氧处理0.5h起Fos表达开始逐渐增多,较常氧分别增加到1.47、1.52、1.93、2.39、2.81、5.38倍。除低氧0.5h与常氧无显著性差异（P>0.05）、低氧1h与常氧有显著性差异（P<0.05）外,其他各组较常氧均具有极显著性差异（P<0.01）。常氧条件下甘肃鼢鼠延髓段HIF-1α广泛表达,从急性低氧0.5h起HIF-1α表达开始逐渐增多,较常氧分别增加到1.53、1.72、2.01、2.27、2.76、4.92倍。除低氧0.5h与常氧有显著性差异（P<0.05）外,其他各组较常氧均具有极显著性差异（P<0.01）。常氧条件下甘肃鼢鼠和SD大鼠延髓Fos广泛表达,且鼢鼠表达量显著高于SD大鼠（P<0.05）,急性低氧0.5小时后Fos表达量开始增多,并随时程增长表达量持续增多,在低氧0.5、1、2、4h段,甘肃鼢鼠与SD大鼠Fos表达量无显著性差异（P>0.05）。在低氧6小时SD大鼠Fos表达量极显著高于甘肃鼢鼠（P<0.01）,表达量是甘肃鼢鼠1.85倍。低氧8小时甘肃鼢鼠Fos表达量继续增多,而SD大鼠6.5-7h时已死亡。常氧条件下甘肃鼢鼠延髓处HIF-1α广泛表达,是常氧条件下SD大鼠的4.16倍。甘肃鼢鼠急性低氧0.5小时处理后HIF-1α表达量开始增多,并随时程的增长表达量持续增多,SD大鼠在急性低氧2h后HIF-1α表达到达最高,随后在低氧4和6h表达量开始逐渐降低。甘肃鼢鼠延髓HIF-1α表达除在低氧0.5、1和2h阶段与SD大鼠无显著差异外（P>0.05）,在低氧4和6h阶段均极显著的高于SD大鼠（P<0.01）,其表达量在4和6h阶段分别是SD大鼠的2.36和3.69倍。甘肃鼢鼠在低氧8hHIF-1α表达最高,而SD大鼠6.5-7h时段死亡。结果说明甘肃鼢鼠在低氧应激条件下会顺利启动其中枢水平对低氧的适应机制。总之,急性低氧应激对甘肃鼢鼠和SD大鼠心功能指标、血液血清中儿茶酚胺类激素含量以及延髓中HIF-1α和Fos表达的影响都不同。不同时程低氧应激后,甘肃鼢鼠心功能各指标均较常氧对照组无显著性变化,基本保持在一个恒定水平。而SD大鼠心功能各指标则在低氧应激到达一定时程时表现出紊乱和衰竭,并且在低氧应激6.5-7h段死亡。与SD大鼠在低氧应激6h后儿茶酚胺和去甲肾上腺素急剧下降,并在低氧6.5-7h死亡不同,甘肃鼢鼠血清内两种激素的含量随低氧时程的加大而呈现出增高趋势。常氧环境下甘肃鼢鼠脑干延髓处HIF-1α就有广泛的表达,伴随着Fos持续高水平表达,HIF-1α表达量随时程的延长而增大,其表达水平在各种低氧应激下均高于白鼠。说明甘肃鼢鼠长期生活在地下低氧环境中,对低氧环境不敏感,在实验低氧应激下可能会顺利启动其自身从分子、细胞水平到整体协调的低氧适应机制,使心脏不至出现衰竭的现象,从而在心脏功能稳定的情况下,维持在低氧条件下的生存。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 低氧反应及低氧适应
• 1.心血管系统对低氧的适应
• 1.1 心功能的变化
• 1.2 心肌组织结构的变化
• 1.3 心肌毛细血管
• 2.低氧条件下的体液调节
• 2.1 血液
• 2.2 儿茶酚胺类激素
• 3.低氧下的中枢神经系统调节
• 3.1 即刻早期基因（c-fos）
• 3.2 低氧诱导因子（HIF-1α）
• 4.其他
• 第二部分 急性低氧对甘肃鼢鼠心血管功能的影响
• 1 方法和材料
• 1.1 实验动物
• 1.2 实验方法与步骤
• 1.3 数据统计及分析
• 2.结果
• 2.1 低氧对甘肃鼢鼠心血管功能的影响
• 2.2 低氧应激对SD大鼠心血管系统影响
• 2.3 低氧应激对甘肃鼢鼠与SD大鼠心血管系统影响的比较
• 3 讨论
• 第三部分 急性低氧对甘肃鼢鼠血液中儿茶酚胺类激素的影响
• 1 方法和材料
• 1.1 实验动物
• 1.2 取材
• 1.3 实验方法与步骤
• 1.4 数据统计及分析
• 2.结果
• 2.1 低氧对甘肃鼢鼠血清中儿茶酚胺和去甲肾上腺素的影响
• 2.2 低氧应激对SD大鼠血清中儿茶酚胺与去甲肾上腺素影响
• 2.3 低氧应激甘肃鼢鼠与SD大鼠血清中儿茶酚胺和去甲肾上腺素含量变化的比较
• 第四部分 急性低氧对甘肃鼢鼠延髓中HIF-1α和Fos表达的影响
• 1 方法和材料
• 1.1 实验动物
• 1.2 实验方法与步骤
• 1.3 数据统计及分析
• 2.结果
• 2.1 低氧应激不同时间甘肃鼢鼠延髓Fos和HIF-1α表达
• 2.2 低氧应激对甘肃鼢鼠与SD大鼠延髓Fos和HIF-1α表达的比较
• 3 讨论
• 总结
• 参考文献
• 图版说明（Explanation of Plates）
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果