高原鼠兔肺对低氧环境的适应

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高原鼠兔个体和种群对捕食风险的响应及其栖息地植物群落的变化

高原鼠兔个体和种群对捕食风险的响应及其栖息地植物群落的变化

高原鼠兔个体和种群对捕食风险的响应及其栖息地植物群落的变化高原鼠兔个体和种群对捕食风险的响应及其栖息地植物群落的变化引言:高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是我国西藏、青海、四川等地的典型特有种,广泛分布在高海拔地区的高寒生态系统中。

高原鼠兔是典型的厌食动物,对于活动区域和采食范围有较为严格的要求,同时也是众多捕食者的主要食物来源之一。

近年来,由于气候变化和人类活动的影响,高原鼠兔栖息地的植被覆盖和种群数量发生了显著变化,进而对高原鼠兔个体和种群对捕食风险的响应产生了影响。

一、高原鼠兔个体对捕食风险的响应1. 捕食风险对高原鼠兔活动模式的影响对于高原鼠兔来说,捕食者的存在与否对其活动模式有着重大影响。

在没有捕食者或较低捕食压力的区域中,高原鼠兔更容易表现出活跃的行为。

而当捕食者密度增加或者捕食行为频繁时,高原鼠兔往往会减少活动时间和活动范围,以减少与捕食者的接触。

2. 捕食风险对高原鼠兔食性选择的影响高原鼠兔的食性选择受捕食风险的影响也较为显著。

在低捕食压力的环境中,高原鼠兔倾向于选择高能量食物和丰富营养的植物部分。

但是,在面临较高捕食风险时,它们会更加偏好草本植物和富含纤维的部分,以减少被捕食者发现的几率。

二、高原鼠兔种群对捕食风险的响应1. 捕食风险对种群数量和分布的影响捕食者的增加会导致高原鼠兔种群数量的减少。

研究发现,捕食者密度增加时,高原鼠兔种群数量会显著下降,个体间的竞争也会增加。

同时,高原鼠兔在面对高捕食压力时,往往会选择聚居并形成较大的种群。

2. 捕食风险对种群遗传结构的影响种群的遗传结构和稳定性也受到捕食风险的影响。

在面临高捕食压力的环境中,高原鼠兔种群往往表现出较高的遗传多样性和基因流动性,以应对捕食者对种群的选择压力。

三、高原鼠兔栖息地植物群落的变化1. 高原鼠兔对栖息地植物群落的影响高原鼠兔的食草行为对栖息地植物群落的结构和物种多样性产生着重要的影响。

高原鼠兔的食草行为可以改变植物的生长方式和物种丰富度,同时也会影响到其他植物和动物的生态位分布。

青海高原草甸鼠兔行为的观察与研究

青海高原草甸鼠兔行为的观察与研究

青海高原草甸鼠兔行为的观察与研究作者:周子琦王雅仪王语兰来源:《农家科技》2020年第02期摘要:高原鼠兔是高原草甸地区的小型植食性哺乳动物,是高原生态系统中的关键物种。

为了研究青海高原草甸鼠兔的行为,通过实地观察的方法,观察了高原鼠兔的觅食、休息和守望行为;结合天气及其它外界因素,通过文献调研的方法,分析了高原鼠兔的行为特点。

研究结果表明,青海高原草甸鼠兔在晴天时常出洞活动、觅食,而在恶劣天气(大风)时很少出洞活动。

关键词:青海高原草甸;高原鼠兔;行为习惯;天气一、研究背景2017年8月,北京中学组织了青海科学考察活动,其中一站是海北市高寒草甸生态系统研究站(经度:101°16',纬度:37°41',海拔:3262.7m),使得我们有机会走进高原草甸,从而可以近距离地观察高原鼠兔。

通过文献调研了解到,高原鼠兔是高原草甸地区的小型植食性哺乳动物,是高原生态系统中的关键物种,有著重要的生态学功能。

高原鼠兔能够适应青藏高原高寒低氧的生态环境,必然有与高原草甸地区的环境相对应地行为特点,故提出以下3点研究问题:1.高原鼠兔的主要行为有哪些?2.高原鼠兔在每天的每个时间段主要有哪些行为?3.外界的环境因素对高原鼠兔的行为有哪些影响?基于以上研究问题,我们在范小江老师的指导下展开研究,分析得出了高原鼠兔的行为特点。

二、研究方法1.研究工具绳子、地钉、设计好的记录表格、手机摄像软件、纸、笔、尼康D5300。

2.研究步骤准备阶段:通过聆听讲座和查阅文献,初步了解高原鼠兔的相关知识;确定研究内容和方案;制作记录表格。

观察阶段:在高原草甸上实地观察高原鼠兔的行为,将观察结果记录在表格中。

研究步骤如下:(1)在高原草甸上选择一块高原鼠兔经常出没的草地,并用绳和地钉设置30m×30m的样方;(2)从上午9点开始,组内3人每人每隔5分钟记录一次样方内鼠兔的主要行为(觅食、休息、守望),同时记录天气情况(晴、阴、时阴时晴、阴雨、风雨、阴风),观察的同时将鼠兔的行为拍照记录,下午4点结束观察,共观察七小时;(3)整理3人的观察数据,分别绘制成鼠兔行为和天气的关系表和鼠兔行为和每天时间段的关系表,分析得出鼠兔的行为特点结论。

动物低氧适应的相关研究进展

动物低氧适应的相关研究进展

动物低氧适应的相关研究进展作者:孔小艳等来源:《安徽农业科学》2015年第12期摘要氧在生命体能量代谢和稳态平衡中起着至关重要的作用,是维持机体正常发育和生长不可缺少的生命要素。

然而,地球上动物的生存环境有时会出现氧气不足的情况,如在高海拔地区、地下、水中等环境。

许多世居动物对低氧适应并不太依赖于器官功能的变化,更重要的是通过对细胞代谢的调整和许多耐低氧因子诱导从分子水平上来适应低氧环境。

对不同环境动物对低氧适应的生理特征和相关基因的研究进展进行了综述。

关键词动物;低氧适应;生理特征;基因中图分类号 S811 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)12-148-03Abstract Oxygen plays a crucial role in the body energy metabolism and homeostasis in life, it is essential to maintain normal body’s development and growth. However earth anima l living environment can sometimes lack oxygen, for example, in the high altitude area, underground,water environment. Many native animals adapt to hypoxia is not too dependent on the change of organ function, more important is to induce up adaptation to hypoxia environment from the molecular level through the cell metabolism adjustment and many anti hypoxia inducible factors. The research progress on physiological characteristics and related genes in this different environment on animal hypoxia adaptation were reviewed.Key words Animal; Hypoxia adaptation; Physiological characteristic; Gene低氧适应是机体在高原低氧、特殊低氧工作环境以及多种疾病所致机体氧获得和氧运送障碍所致缺氧状态下为维持基本生命活动所建立的一种保护性机制,其在生理学上表现为以心血管功能增强,血液系统携氧能力提高和组织氧利用效能强化等为主要特征的多系统多层次的协调效应[1]。

高原鼢鼠对低氧环境适应的生理指标研究进展

高原鼢鼠对低氧环境适应的生理指标研究进展

高原鼢鼠对低氧环境适应的生理指标研究进展于红妍【摘要】Plateau zokor {Myospalax baileyi) is one of blind subterranean mole rats that spend their life solely underground in sealed burrows. In their burrows, oxygen is low and carbon dioxide is high and their contents fluctuated with change of seasons, types of soil, water in soil and depth of burrows. To explore the adaptation mechanism of plateau zokors to hypoxic environment, the changes of plateau zokors enhanced capabilities of getting oxygen by regulated physiological parameter related to transport oxygen. The research progress of adaptation to hypoxia environment of plateau zokors was put forward.%高原鼢鼠是终生生活于封闭洞道中的地下鼠,其洞道内氧浓度低,并且随着季节、土质、土壤含水量和洞道深度而发生波动.为了探讨高原鼢鼠对低氧环境的适应机制,通过对其机体调节氧转运有关的生理指标变化进行研究,综述了高原鼢鼠适应低氧环境的研究进展.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)033【总页数】2页(P16145,16158)【关键词】高原鼢鼠;低氧环境;生理指标【作者】于红妍【作者单位】青海省草原总站,青海西宁810008【正文语种】中文【中图分类】S865.1+9高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是生活在高海拔地区的地下鼠,低氧是其洞道微环境的显著特点之一。

高原鼠兔——朋友还是敌人

高原鼠兔——朋友还是敌人

高原鼠兔——朋友还是敌人作者:暂无来源:《军事文摘·科学少年》 2017年第11期在青藏高原生活着一种很像老鼠,但是没有尾巴的小动物。

它们数量众多,每天忙忙碌碌,就连冬季也不会停歇。

它们是青藏高原的特有物种—高原鼠兔。

高原鼠兔娇小又结实,全身毛茸茸的,还有一对圆圆的耳朵,它们时不时从洞口探出小脑袋,用好奇的眼神观察你,可爱极了。

不过,一直以来它们也是一种备受误解的物种,长期被归为高原草场退化的罪魁祸首,人们一度想将它们赶尽杀绝。

鼠兔家族的“豪宅”根据化石证据显示,高原鼠兔的进化史已有3700万年的时间,在鼠兔属中是非常原始的一种。

在青藏高原隆升过程中,它们逐渐扩散到周边地区,远到日本、欧洲和美洲。

青藏高原的生态环境非常恶劣,高寒低氧,但这种小型哺乳动物进化适应得非常成功。

从海拔3200米至5000多米的草甸区,都能看到它们的身影,尤其在低海拔地区,这些家伙们简直随处可见。

鼠兔最有意思的地方就在于,它们是典型的社会性动物。

它们以家族为单位,活动面积为100~200平方米。

据观察,一个鼠兔家族大概由两三只雄性搭配两三只雌性和一些幼崽构成。

其中一只主雄鼠兔会成为家族的老大,拥有绝对的主导权。

每个鼠兔家族会挖掘属于自己的一套洞穴系统,最大深度为40~50厘米,洞道系统错综复杂,贯通有4~6个洞口,这是为了方便在外活动时随时可以躲避天敌。

不仅如此,鼠兔的管家能力让人惊叹。

它们会建储藏室,储存干草作为房子的垫料,还会在通道旁留一些小槽沟,用来放置粪便,从而使房间保持整洁,它们甚至还会打造专门的育婴室,供幼崽生活。

领地意识很强鼠兔的领地意识很强,不同家族之间的洞穴系统会有界限分割,但彼此之间又有重叠。

夏季的清晨和黄昏,或者冬季的中午时分,鼠兔们纷纷出洞活动,场面一度非常混乱,毫无秩序可言。

有的啃草,有的在洞口进进出出,有的窝在地上晒太阳,就像块石头,冷不丁翻过身来吓人一跳。

时不常的,还能目睹一只鼠兔怒气冲冲地追着一个误入领地的“冒失鬼”,风一样地奔跑,直到把它轰走为止。

高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶的结构特征

高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶的结构特征

( VB mog tetrese is h eL au a l hg etnpae uzk r,a dl s i Drt. eew os nf at L )a n h e p ce .T VB vlew s l ih s i lta o o h te s n o t nS s T r a n i ic n we a h s g i df rn ei d ni fpl nr voi( P iee c n e syo umo aya e l D A)b tenpa a o o n lta ia ,b tl Asi etos ce r t l e e lt uzkr a dpaeu pk w e s s u l DP nt p iswe te h w e e hg e a h t nteS a.T ea ao um n r voi( P ih rt nta h D rt h r fp l o aya el A A) ad eat b r h i e l n l i fe s ci s ln a n hma ( P)o lta u gp r c3 e , EV fpae u
5 1 3 ,0 8 。 3 —5 9 2 0 ]
关 键 词 高 原 鼢 鼠
高 原 鼠兔
低氧
肺细 叶
体 视 学
Ch r c e itc f p l o a y a i u t u t r n t l t a o o a a t r si s o u m n r c n s sr c u e i he p a e u z k r M y s lx b i y n l t a i a Oc o o a c r ni e o pa a a l i a d p a e u p k h t n u z a e
A src T ePaeu zk rMysaa al ia d paeu pk O htn uzie aes eise d mi t te Q nh iTbt b tat h 1ta oo op lx bi y n lta ia cooa cr a r p c n e c o h iga— ie e n e

高原低氧环境气虚小鼠心、肺反应性变化的分子机制研究

高原低氧环境气虚小鼠心、肺反应性变化的分子机制研究

高原低氧环境气虚小鼠心、肺反应性变化的分子机制研究目的探讨高原低氧环境气虚小鼠心、肺反应性变化的分子机制。

方法SPF 级模型组小鼠置于低氧舱内进行减压低氧暴露,对照组在常氧环境中饲养,连续21 d。

观察小鼠体征。

末次低氧暴露后检测2组小鼠心乳酸脱氢酶(LDH)、Na+-K+-ATP酶活性,肺功能变化,心、肺组织缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)及肺组织通道蛋白-5(AQP5)蛋白和基因表达。

结果模型组小鼠出现气虚体征。

与对照组比较,模型组小鼠心LDH活性增高、Na+-K+-ATP酶活性降低(P<0.05,P<0.01);肺功能指标检测结果显示,模型组小鼠吸气时间、呼气时间、持续时间、潮气量、呼气末端停顿均降低和频率升高(P<0.05,P<0.01);心、肺HIF-1α蛋白、基因表达均增高,肺AQP-5基因表达增高(P<0.05,P<0.01)。

结论较长时间的高原低氧暴露,可导致小鼠表现气虚体征并出现肺通气效率降低。

心肌受损可能与心Na+-K+-ATP酶活性变化有关,而心、肺HIF-1α表达及肺AQP-5基因表达升高,可能有利于提高心、肺的适应性代偿反应。

Abstract:Objective To discuss the molecular mechanism of reactive changes in heart and lung of mice models in high altitude hypoxia environment. Methods Healthy SPF mice were put in hypoxia cabin for decompression and hypoxia exposure to make model,and mice in the control group were fed in normoxia environment for 21 days. The physical signs of the mice were observed. After the last time of hypoxia exposure,mice were detected for indexes of correlation along with the control group. LDH,Na+-K+-ATPase activities of heart,changes of pulmonary function,and gene and protein expression of HIF-1α in the heart and lung tissue,AQP-5 in the lung tissue were detected. Results Mice in the model group showed signs of qi deficiency. Compared with the control group,Na+-K+-ATPase activity of heart tissue was lowered (P<0.01)but LDH was raised significantly (P<0.05)in the model group. The detection results of pulmonary function displayed that the indexes such as Ti,Te,RT,EEP and TV were all dropped (P<0.05 or P<0.01)in the model group. However,the respiratory frequency increased significantly. The gene and protein expressions of HIF-1α in heart and lung all increased (P<0.05 or P<0.01)in the model group.基金项目:甘肃省科技支撑计划(1204FKCA169);国家科技支撑计划(2011BAI05B02);敦煌医学与转化省部共建教育部重点实验室开放基金(DHYX1213-012)Also the gene expression of AQP-5 in lung increased obviously (P<0.01). Conclusion Long time exposure in high altitude hypoxia environment can cause qi deficiency and low pulmonary ventilation. Impaired myocardium may be related to the changes of Na+-K+-ATPase activity. The increase of expressions of HIF-1α in heart and lung and AQP-5 in lung may be beneficial to adaptive compensatory reaction of heart and lung.Key words:high altitude hypoxia exposure;qi deficiency;LDH;Na+-K+-ATPase;HIF-1α;AQP-5;mice高原反应发病急、病程短、危险性大。

高原鼠兔生活习性研究

高原鼠兔生活习性研究

82Journal of Animal Science and Veterinary Medicine Vol39No22020高原鼠兔生活习性研究牛榆玲(甘肃省天祝县动物卫生监督所,甘肃天祝733299)摘要: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。

关键词:高原鼠兔;习性;研[中图分类号%S812[文献标识码%A[文章编号%10046704(2020)02008202Research on the Habits of Plateau Pikas(Ochotona Curzoniae)NIU Yu-ling(Tianzhu County Animal Health Supervision Institute,Tianzhu Gansu!33299JJhina)Abstract:Known as“the third pole of the earth",the Tibetan plateau is characterized by low oxygen,low temperature and high ultraviolet light.The environmental adaptation mechanism of Tibetan ochotona curzoniae is closely related to physiological functionandenvironmentalfactors.Thispaperreviewstheresearchstatusofochotonacurzoniaein morphologicalstructure, physiologicalcharacteristicsanditsimpactonenvironment.Key words:Ochotona curzoniae;habits;research素有“世界屋脊”、“地球第三极”之称的青藏高原,平均海拔在3000m以上,面积为2.5X106km2,其面积约占我国国土面积的1/4,是世界上最高的高原。

高原鼠兔低氧适应分子机制的研究进展

高原鼠兔低氧适应分子机制的研究进展
及 分子 生物 学机 制 。
羊 的血红蛋白与氧的亲和力比人的大 ; 在组织 , 其血 红蛋 白释氧能力与人的一样容易。这个结果和高原 鼠兔的研究结果相似。高原 鼠兔对低氧的适应在血 液学上 以低红细胞压积 ( c) 低血红蛋 白( b 为 H t、 H) 特 征 , 因海拔 高 度 的变 化 而 出现 明 显 改 变 。研 究 不
右 心室 肥 大 ,红细 胞数 ( B ) 红 细胞 压积 ( c) R C 、 H t 和
力, 可使机体保持较高的 PO 和 SO , a a 不会因缺氧 而 引起 红 细胞 过度 增 生 ; 在组 织 水 平 具 有 较 强 的 而 氧释放能力 , 使组织能获得足够 的氧, 满足机体的需 要( 张彦博.96 。鼠兔具有这种特殊的氧解离 曲 19 ) 线, 这是它适应低氧环境 的重要机制之一。有人对 南美洲生活在海拔 40 m的驼羊 的氧 离曲线 进行 20
并 已获 得 了一些 有关 的生 物 习性 、 态学 、 理 学 、 形 生
基因表达等方面的宝贵资料 , 为该动物是研究低 认 氧适应 的理想动物模型 。G i 等 ( 98 对高原 e l R i 19 ) 鼠兔肺血管收缩反应 的研究 中发现 , 高原 鼠兔低 氧
性 肺血 管 收缩反 应 ( V) 化 , 动 脉 压 不 高 , HP 钝 肺 无
线 与大 鼠的相 比 , 仅左 移 , 不 而且 中段 坡 度 明显 陡峭 而 延长 。这 表 明 肺 在 这 个 水 平 具 有 较 强 的氧 亲 和
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 。近 十几
年来 , 许多国内外学者对高原 鼠兔进行 了大量研究

高原鼠兔领域行为时间分配格局及其对风险环境适应的探讨

高原鼠兔领域行为时间分配格局及其对风险环境适应的探讨

Time Allocation of Territorial Activity and Adaptations to Environment of Predation Risk by Plateau Pikas
ZHANG Yanming
1, 2
ZHANG Zhibin
2*
WEI Wanghong
1
CAO fan
1
1 1
研究方法
研究地点 本项研究分别于 2001 年 5~ 8 月和 2002 年 4 月
在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区进 行。高原鼠兔种群 4 月进入繁殖期, 并持续到 8 月 底。该时期种群密度逐月增加, 8 月最高密度可达 140 余只/ hm , 家群成员亦由最初的 5~ 8 只 增至 20 余只。 1 2 实验样地 实验样地设置于定位站东侧约 5 km 的矮嵩草 ( Kobresia humilis ) 草甸, 四季放牧, 无休牧期。样 地面积 1 hm2 ( 100 m 100 m) , 将其划分为 100 个 10 m 10 m 的网格。 1 3 高原鼠兔活捕与标记 采用绳套法捕捉高原鼠兔。采用长 30~ 40 cm 细尼龙绳 , 一端制成活扣 , 置于高原鼠兔频繁出入 的洞口 , 另一端 系于竹 筷, 并 将其插 入草皮 5 ~ 10 cm。每间隔 5~ 10 min检查 1 次 , 以避免该动物 长时间被套而窒息死亡。对捕获的高原鼠兔分别记 录性别、年龄、体重及繁殖状况, 耳标和剪趾标记 后, 于捕获地点释放。对首次活捕 体重小于 40 g 幼体 , 仅将被毛染色 , 以区分性别 , 待下月重捕期
1
( 1 Northwest Plateau Institute of Biology, the Chi nese Academy of Sciences, Xining , 810001, China) ( 2 Institute of Zoology , the Chinese Academy of Sciences , Beijing , 100080, China )

不同海拔高原鼠兔的血象指标测定

不同海拔高原鼠兔的血象指标测定

不同海拔高原鼠兔的血象指标测定王福宁;唐美霞;陈志;谢惠春;张莹【摘要】为了探讨高原鼠兔对不同高海拔环境的适应机制,以所捕捉高原鼠兔的生活海拔3960m作为生境对照组,将其在低海拔适应一周后,分别置于各不同海拔的模拟仓,对比各模拟海拔组和生境组高原鼠兔红细胞数目、红细胞压积和血红蛋白浓度等血象指标的差异.实验结果显示,随着模拟海拔高度的升高,高原鼠兔红细胞效和血红蛋白浓度均明显升高,红细胞压积升高速率减缓,而平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白及平均红细胞血红蛋白浓度呈下降趋势.海拔虽然升高但高原鼠兔的红细胞压积并没有显著升高,有利于减少血液循环的阻力,减小心脏负担,这应该是高原鼠兔世代生活在低氧环境中产生的适应性.【期刊名称】《青海畜牧兽医杂志》【年(卷),期】2015(045)002【总页数】2页(P15-16)【关键词】高原鼠兔;血象;海拔高度【作者】王福宁;唐美霞;陈志;谢惠春;张莹【作者单位】青海师范大学生命与地理科学学院,西宁810008;青海师范大学生命与地理科学学院,西宁810008;青海师范大学生命与地理科学学院,西宁810008;青海师范大学生命与地理科学学院,西宁810008;青海师范大学生命与地理科学学院,西宁810008【正文语种】中文【中图分类】S861.1高原鼠兔(Ochotona curzoniae)隶属兔形目(Lagomorpha)、鼠兔科(Ochotonidae)、鼠兔属(Ochotona)。

其广泛分布在青藏高原上,种群数量相当可观,由于其世代生活在高海拔低氧地区,机体产生了一系列自身特有的生理生化适应机制〔1〕。

本研究从高原鼠兔的血象方面解释其对高海拔低氧和低海拔高氧的适应方式。

为研究不同海拔的高原鼠兔适应机理补充血液学参数。

1.1 实验动物试验用40只高原鼠兔(20♂、20♀),体重(140~190g),捕捉自青海省祁连县野牛沟乡达玉村(海拔3960m)。

其中10只作为生境对照组于捕捉地适应一周,次日清晨颈动脉采血。

2023届高考生物一轮复习同步习题(8) 细胞呼吸的原理和应用

2023届高考生物一轮复习同步习题(8) 细胞呼吸的原理和应用

2023届高考生物一轮复习同步习题(八)细胞呼吸的原理和应用一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1.(2021·湖北卷)采摘后的梨常温下易软化。

果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变。

密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。

下列叙述错误的是()A.常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏B.密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,利于保鲜C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓C解析:常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,细胞消耗的有机物增多,不耐贮藏,A正确;密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,进而抑制呼吸,使有氧呼吸减弱,消耗的有机物减少,故利于保鲜,B正确;细胞中自由水的含量越多,则细胞代谢越旺盛,C错误;酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变,密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知,低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓,D正确。

2.(2020·浙江7月选考)下列关于细胞的有氧呼吸与无氧呼吸的叙述,正确的是()A.细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的多B.细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体嵴上进行C.细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸D.若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量C解析:细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的少,A错误;细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,都是将一个葡萄糖分子转变为两个丙酮酸分子,C正确;若适当提高O2浓度会抑制苹果细胞的无氧呼吸,酒精的生成量减少,D错误。

3.(2021·北京卷)在有或无机械助力两种情形下,从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。

对图中结果叙述错误的是()A.走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多B.葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源C.爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩D.借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应D解析:由图可知,走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多,A正确;葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”,B 正确;爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩,部分会转化为热能,C正确;有机械助力时比无机械助力时,人体消耗的能量少,但机械助力会消耗更多的能量,不利于缓解温室效应,D错误。

高原哺乳动物对低氧环境的适应

高原哺乳动物对低氧环境的适应
氧适应并不太依 赖于器官功 能的变化 , 重要 的是 通 更
降低血液粘滞性 对进驻青 海海拔 30 m高原 地区 1 00
年 、 3年及 2 3 2— 0— 0年的男性青年和 中老年人 的 R C B
数量和血 液粘度 间 的关 系进行 的研究表 明 , 高原低 在
氧环境下 , 人体血液粘度并不随 R C压积( V ) B P C 增高 而按 比例升高 , 血浆中纤维蛋 白原浓度降低 、 B R C变形
世居安第斯 山人 , 长期处于低压 、 低氧环境 可诱 发 中度肺动脉高压 , 同时伴有肺动脉树 远端结 构改变 , 而
世居高原 动物却没有这些变化。对雌性牦 牛肺 动脉进
血红蛋 白( ) 哺乳 动物 体 内运 输氧 的重要 工 硒 是
具, 通过高氧分压下 和氧结合 、 低氧分 压下与 氧解离 ,
5 通气 适应
物在低氧环境 下为给机体 细胞提供 足够 的氧 , 在组织 器官功能性代 偿 的 同时 , 主要通 过提 高血 液 中 H b含
量来适应低氧环境 。红细胞 ( c 数及 I m3 ) - 量增加 I b含 是许 多生活在高原哺乳动物的血液学特征。野牦牛生
活在海拔 0 0 0 m以上 , 与生活在 较低海拔 地 区那 曲和 林芝 的牦牛相 比, 野牦牛血液 中平均 R C容积低 而平 B
上 已获得稳定 的适应 高原低 氧的遗传学 特征 , 没有 如 肺 动脉高压和右心肥厚 、 心肺发育 良好及心肺 指数 高
等[ ¨。
哺乳动物对不 同程度 的低 氧有不 同 的适 应方 式 : 在轻度或 中度低氧环境 中 , 过整体水 平代偿 机制调 通 节来适应低氧环境 , 呼吸频率加快 、 如 增加肺通 气 、 心 肌代偿性肥厚 、 心泵功能加强 、 肺泡 一血液以及血液 一 组织的气体弥散加快 加强毛细血管的持久性扩张等 ; 而在严 重低氧环境 中, 仅通过整 体代偿适 应远 不能满 足机体对能量 的需求 。研究表 明 , 高原世居 动物对 低

高原鼠兔和昆明白小鼠肺组织结构比较

高原鼠兔和昆明白小鼠肺组织结构比较

DOI : 10. 16829/j. slxb. 150338兽类学报,2020, 40 (2): 162-169Acta Theriologica Sinica 高原鼠兔和昆明白小鼠肺组织结构比较李双I 邹小艳'付林'刘忠浩I 白祥慧I 都玉蓉宀郭松长2*基金项目:青海省应用基础研究计划(2019-Z -924);国家自然科学基金(31760117);青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室项目(2017 -ZJ-Y13)作者简介:李双(1990-),女,硕士研究生,主要从事动物生理生态研究.收稿日期:2019 -05 -31; 修回日期:2019-11 -14* 通讯作者,Corresponding authors , E - mai I: xndyr@ 163. com ; guo_ast@ 126. com(1青海师范大学生命科学学院,青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室,西宁810008)(2湖南农业大学动物科学技术学院,长沙410128) (3中国科学院西北高原生物研究所,两宁810001)摘要:低氧性肺血管收缩反应钝化(blunted Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction, bHPV )是高原鼠兔在进化过程 中形成的对低氧环境的一种适应性策略。

以胎儿期、幼龄期及成年期高原鼠兔和昆明白小鼠为研究对象,对两者的肺组织进行发育生物学、比较组织学和比较组织化学研究,以探讨高原鼠兔bHPV 形成的组织形态学基础。

结果表明:(1)高原鼠兔各时期肺组织微血管的双层弹性纤维含量均低于25%,无明显肌化现象;(2)高原鼠 兔直径10 -50 “m 、50 -100(1m 和100 - 200 p.m 微血管的中膜肌层厚度与其外径比(MT/ED)随年龄增加而逐渐下降;成年高原鼠兔的肺组织微血管M T /EDes 显著低于成年昆明白小鼠(P< 0. 05 ),但M T /ED 50,100和RMT/ED lm _200均无明显的种间差异(P > 0.05); (3)在直径10-50 jxm 微血管中,高原鼠兔和昆明白小鼠平滑肌细胞数与内皮细胞数的比值(SMC/EC)均随年龄增长呈上升趋势,且高原鼠兔SMC/EC 的比值极显著低于 同年龄组的昆明白小鼠(P< 0.01)。

高原鼠兔对极端低氧环境的生理、行为和分子生物学适应研究进展

高原鼠兔对极端低氧环境的生理、行为和分子生物学适应研究进展

野生动物学报Chinese Journal of Wildlife2022,43(1):245-250Chinese Journal of Wildlife 野生动物学报http://ysdw.paperopen.com高原鼠兔对极端低氧环境的生理、行为和分子生物学适应研究进展齐丽红 邹登朗 祁得胜 刘忠浩 马建滨∗ 都玉蓉∗(青海师范大学生命科学学院,青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室,青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室,西宁,810008)稿件运行过程摘 要:收稿日期:2020-12-02修回日期:2021-04-19发表日期:2022-02-10关键词:高原鼠兔;低氧适应;分子机制Key words:Plateau pika(Ochotona cur⁃zoniae);Hypoxia adaptation;Molecular mechanism中图分类号:Q95文献标识码:A文章编号:2310-1490(2022)01-0245-06从生理学、行为学及分子生物学等方面对高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的低氧适应机制进行阐述,发现高原鼠兔血液与血红蛋白的结合、释放氧的能力较高,这对低氧时体内氧的传递是有利的;肺小动脉壁变薄,这有利于在低氧条件下进行气体交换,使更多的氧进入肺部,同时高原鼠兔的右心室重量低于常氧环境中的大鼠。

这就最大限度防止了高原鼠兔在低氧环境中出现右心室衰竭。

行为学研究主要集中在其繁殖行为方面,分子生物学研究主要集中在其血管生成、能量代谢和携氧蛋白的携氧能力方面。

Advances in Research on the Physiological,Behavioraland Molecular Biological Adaptation ofPlateau Pika in Extreme Hypoxic EnvironmentQI Lihong ZOU Denglang QI DeshengLIU Zhonghao MA Jianbin∗ DU Yurong∗(College of Life Sciences Qinghai Normal University,Key Laboratory of Biodiversity Formation Mechanism andComprehensive Utilization of Qinghai⁃Tibetan Plateau in Qinghai Province Key,Laboratory of Medicinal Animal and Plant Resources of Qinghai⁃Tibet Plateau,Qinghai Province,Xining,810008,China) Abstract:The hypoxic adaptation mechanism of the plateau pika(Ochotona curzoniae)is elabora⁃ 基金项目:国家自然科学基金项目(31760117);青海省科技厅自然科学基金项目(2019⁃ZJ⁃924);中国科学院青海省人民政府三江源国家公园联合研究专项(LHZX⁃2020⁃01) 第一作者简介:齐丽红,女,25岁,硕士研究生;主要从事动物生理生态学研究。

青藏高原高原裸鼠代谢适应性分析

青藏高原高原裸鼠代谢适应性分析

青藏高原高原裸鼠代谢适应性分析随着科技的不断进步,我们越来越能从基因层面探究各种生物的适应性。

青藏高原高原裸鼠是一种生活在海拔3000米以上的哺乳动物,其身体内部的适应性在很大程度上解释了为什么它们可以生存。

本文将分析青藏高原裸鼠的代谢适应性。

高原裸鼠是一种裸鼠科哺乳动物,生活在青藏高原及其周边地区。

这是一个极端的生存环境,其中包括极低的氧气含量,温度波动范围很大,以及极端干燥的气候。

为了适应这种环境,高原裸鼠的身体内部发生了一些变化。

首先,高原裸鼠的全身代谢率下降了。

代谢率是指生物体在特定温度下能够消耗的能量量。

通过降低代谢率,高原裸鼠可以节省体内的能量,延长存活时间。

此外,它们的肌肉组织中有更多的线粒体,这是负责能量产生的器官。

这些线粒体包含更多的蛋白质,在低氧环境中可以更有效地产生能量。

其次,高原裸鼠的血液中的血红蛋白数量更多。

血红蛋白是一种能够携带氧气的蛋白质,也是红细胞的主要组成部分。

由于稀薄的空气,在青藏高原的高海拔地区,氧气含量明显低于平原地区。

为了应对这种情况,高原裸鼠的身体生产更多的血红蛋白,以便更好地利用稀薄的氧气。

再次,高原裸鼠的肝脏和肾脏的形状和结构发生了变化。

肝脏是身体中最重要的代谢器官之一,肾脏则是排泄代谢产物的器官。

在高原裸鼠身上,这两个器官的细胞形成了更密集的小叶结构,这可以提高其代谢和排泄能力。

最后,高原裸鼠的呼吸系统也适应了高海拔缺氧环境。

它们的肺泡更大且更多,更有利于氧气的吸入和二氧化碳的排出。

此外,高原裸鼠的血管也更紧密,以便更好地运输氧气。

总的来说,高原裸鼠的身体内部具有许多适应性变化,这可以解释它们如何在青藏高原这样一个极端的环境中生存。

这些变化包括代谢率的下降、线粒体的增加、血红蛋白数量的增加、肝脏和肾脏的变化以及呼吸系统的适应性。

这种关于高原裸鼠的适应性研究对人类医学也有启发意义。

例如,考虑到高原裸鼠身体内部如何利用低氧、低气压环境,可以帮助科学家们更好地了解肺部疾病患者的适应性。

高原鼠兔肺对低氧环境的适应

高原鼠兔肺对低氧环境的适应

高原鼠兔肺对低氧环境的适应摘要:高原鼠兔(Ochotona curzoniac)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:Plateau pika (Ochotona curzniae) is the specialized native species of Qinghai-Tibet plateau,plateau pika is a sprint running animal aboveground,this species had evolved the particular characteristics to adapt to high altitude.Based on the aspects of anatomical structure、tissue and molecular mechanism,we summarized plateau pika reaction to high altitude.Keywords: Plateau pika (Ochotona curzniae);Lung;Hypoxic adaptation1、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“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(Ochotona Curzniae),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]。

环境低氧对高原鼢鼠和高原鼠兔肝脏组织 VEGFxxx的表达和微血管密度的影响

环境低氧对高原鼢鼠和高原鼠兔肝脏组织 VEGFxxx的表达和微血管密度的影响

环境低氧对高原鼢鼠和高原鼠兔肝脏组织 VEGFxxx的表达和微血管密度的影响魏莲;陈林;许丽娜;魏登邦【摘要】为了进一步阐明高原鼢鼠和高原鼠兔对低氧环境的适应机制,应用分子生物学和免疫组化技术研究低氧环境对高原鼢鼠和高原鼠兔肝脏组织中VEGF xxx 剪切体的组成、VEGFxxx剪切体mRNA 表达水平以及微血管密度的影响。

研究结果表明,低海拔(3200 m )和高海拔(4200m )的高原鼢鼠肝脏组织中VEGF188,VEGF164,VEGF144和VE GF120都有表达,而低海拔的高原鼠兔肝脏组织中表现为VEGF189,VEGF165和VEGF 121,高海拔的高原鼠兔肝脏组织中只有VEGF189和 VEGF165有表达。

随着海拔的升高,高原鼢鼠肝脏组织中VEGF 188,VEGF164和VEGF 120的表达水平和高原鼠兔肝脏组织中VEGF189和VEGF165的表达水平都没有显著性差异,但是在高海拔的高原鼠兔肝脏组织中VEGF121几乎不表达。

随着海拔的升高,高原鼢鼠和高原鼠兔肝脏组织中VEGF xxx剪切体mRNA表达水平没有显著性变化,但是微血管密度有所升高,提示低氧增强VEGF mRNA的稳定性。

无论是高海拔环境,还是低海拔环境,高原鼢鼠肝脏组织中VEG F188,VEGF164和VEGF120表达水平和微血管密度都高于高原鼠兔,这表明低氧可以上调VEGFxxx的表达,从而促进组织微血管的生长。

%To further clarify the adapting mechanisms of the zokor and pika to the hypoxic environ-ments,we have explored the effects of the hypoxic environments on the constitution of VEGFxxx splice variants,mRNA levels of the splice variants and the microvessel density ( MVD) in livers of the zokor and pika by molecular technology and immunohistochemistry methods .The results indicated that VEGF188 ,V EGF164 ,VEGF144 andVEGF120 expressed in the zokor either at elevation of 3 200 m or 4 200 m,while VEGF189 ,VEGF165 and VEGF121 expressed in the pika at elevation of 3 200 m,and VEGF189 and VEGF165 expressed in that at elevation of 4 200 m;VEGF188 ,VEGF164 ,and VEGF120 ex-pression levels had not significant increase with increasing of elevations in liver of plateau zokor ,and VEGF189 and VEGF165 expression levels had not significant decrease in liver of pika .However, VE GF121 mRNA was undetectable in the pika liver at elevation of 4 200 m.The mRNA expression&nbsp;levels of VEGFxxx splice variants had no difference ,but the microvessel densities in liver of the zokors and pikas increased with elevations .It suggested that hypoxia enhances the stability of VEGF mRNA. In the zokor liver,the MVD and the expression levels of VEGF188,VEGF164,and VEGF120 increased either at elevation of 3 200 m or at elevation of 4 200m compared with those of pika .Our results in-dicated hypoxia up-regulatedV EGFxxx gene expression and VEGFxxx promoted microvessel growth.【期刊名称】《青海大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P52-57)【关键词】高原鼢鼠;高原鼠兔;血管内皮生长因子;VEGFxxx剪切体;低氧;肝脏组织【作者】魏莲;陈林;许丽娜;魏登邦【作者单位】青海大学生态环境工程学院,青海西宁 810016;青海大学生态环境工程学院,青海西宁 810016;青海大学生态环境工程学院,青海西宁 810016;青海大学生态环境工程学院,青海西宁 810016【正文语种】中文【中图分类】Q344.13高原鼢鼠是一种终生生活在地下封闭洞道的地下鼠,广泛分布在青藏高原东部海拔2 000~4 000 m地区[1]。

高原鼢鼠和高原鼠兔红细胞低氧适应特征

高原鼢鼠和高原鼠兔红细胞低氧适应特征

高原鼢鼠和高原鼠兔红细胞低氧适应特征王晓君;魏登邦;魏莲;张建梅;于红妍【期刊名称】《四川动物》【年(卷),期】2008(27)6【摘要】为探讨高原鼢鼠对低氧高二氧化碳洞道生境及高原鼠兔对高海拔低氧生境的适应机制,用Sysmex SF-3000血细胞分析仪及聚丙烯酰胺凝胶电泳对两种高原动物的血常规及血红蛋白类型进行分析,后者采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法.结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数(RBC)、红细胞压积(HCT)及平均红细胞容积(MCV)组间无显著差异(P>0.05),但高原鼢鼠和高原鼠兔的红细胞数显著高于SD 大鼠,红细胞压积及平均红细胞容积均显著低于SD大鼠(P<0.05);高原鼢鼠的血红蛋白浓度(HBC)与SD大鼠无显著差异(P>0.05),但显著高于高原鼠兔的HBC(P<0.05).高原鼢鼠血红蛋白主要有2种类型,高原鼠兔血红蛋白主要有3种类型,而SD 大鼠血红蛋白主要有5种类型.从血红蛋白电泳迁移来看,2种高原动物血红蛋白类型有明显的趋同特征并与SD大鼠具有明显的差异.上述结果提示,长期适应高海拔低氧环境的高原动物的红细胞和血红蛋白表现出趋同进化,同时因生境和习性的差异又表现出各自的特异性.【总页数】4页(P1100-1103)【作者】王晓君;魏登邦;魏莲;张建梅;于红妍【作者单位】青海大学生物科学系,西宁,810016;青海大学生物科学系,西宁,810016;青海大学生物科学系,西宁,810016;青海大学生物科学系,西宁,810016;青海大学生物科学系,西宁,810016【正文语种】中文【中图分类】Q494;Q959.8【相关文献】1.环境低氧对高原鼢鼠和高原鼠兔肝脏组织 VEGFxxx的表达和微血管密度的影响[J], 魏莲;陈林;许丽娜;魏登邦2.高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶的结构特征 [J], 王晓君;魏登邦;魏莲;齐新章;朱世海;饶鑫峰3.高原鼢鼠低氧适应研究进展 [J], 张湑泽;郭松长;都玉蓉4.高原鼢鼠和高原鼠兔心脏对低氧环境的适应 [J], 齐新章;王晓君;朱世海;饶鑫峰;魏莲;魏登邦5.甘南夏河高寒草甸高原鼢鼠和高原鼠兔秋季栖息地特征 [J], 许国成因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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高原鼠兔肺对低氧环境的适应摘要:高原鼠兔(Ochotona curzoniac)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:Plateau pika (Ochotona curzniae) is the specialized native species of Qinghai-Tibet plateau,plateau pika is a sprint running animal aboveground,this species had evolved the particular characteristics to adapt to high altitude.Based on the aspects of anatomical structure、tissue and molecular mechanism,we summarized plateau pika reaction to high altitude.Keywords: Plateau pika (Ochotona curzniae);Lung;Hypoxic adaptation1、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“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(Ochotona Curzniae),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]。

成年高原鼠兔体长10 -15 cm,平均体重为150 g~200 g,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3 000~5 000 m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3 700万年。

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30 d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0.21-0.23。

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(< 100 μm),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(Transforming growth factor-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(Nitrogen monoxidum, NO)对调节低氧性肺血管收缩反应(Hypoxia pulmonary vasoconstriction, HPV) 具有重要的意义。

不管是慢性缺氧性肺动脉高压动物模型的肺血管或是离体肺的灌注,还是慢性阻塞性肺病患者的肺血管环,均发现其对乙酰胆碱的内皮依赖性舒张作用减弱,说明慢性缺氧时血管内皮受损,内皮损伤能增加HPV。

慢性缺氧的大鼠一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase, NOS)活性下降,NO含量降低。

而NO和肺动脉压有较好的相关性,肺小动脉壁厚度和NO的水平呈负相关[4],所以NO释放的减少既引发了肺血管缺氧性收缩反应,又导致了肺血管结构重建。

高原鼠兔在长期低氧环境下肺血管内皮细胞及平滑肌无低氧性损伤,能维持NO正常释放,对维持肺血管的低张力起到了重要作用[4] ,这也是它适应低氧环境的重要机制之一。

高原鼠兔在低氧环境下血氧饱和度为50%时的氧分压P50显著降低,氧解离曲线左移[5],大鼠则无明显改变。

高原鼠兔的P50降低意味着在低氧条件下与氧结合成氧合血红蛋白(Hb-O2)。

的亲和力明显高于大鼠,即在肺部Hb能与更多的O2但这并不减少对组织氧的释放,其原因不仅在于氧解离曲线左移,而且与曲线中下段坡度明显陡峭有关。

这一特征使得高原鼠兔在肺部氧分压较高时具有很强的Hb氧亲和力,从而显著增加携氧量,使动脉血保持较高的PO2和动脉血血氧饱和度(Oxygen saturation, SO2);而在组织这个氧分压较低的部位,由于曲线中下段陡峭,使得氧分压稍有降低,Hb就会释放出大量的氧。

有报道[6],高原鼠兔无差异,而动脉血Hb-O2高原鼠兔明显高于大鼠,说明与大鼠混合静脉血Hb-O2高原鼠兔的动脉血在组织可释放大量的氧,以满足机体的需要。

动-静脉氧差(a-vDCO2)可作为评价向组织释氧能力的客观指标,在海拔2 300-5 000 m的高度,高原鼠兔的Hb仅增加了15.18 %,而大鼠增加了57.11 %,高原鼠兔血氧的利用率为66.13 %,大鼠仅为23.19 %,高原鼠兔的耗氧量(VO2)明显高于兔、豚鼠、大鼠和人,也表明高原鼠兔具有较强的组织释氧及氧利用能力。

2.3 高原鼠兔和SD大鼠肺脏组织结构的差异肺是气体交换的器官,其结构特征与氧交换的效率密切相关。

研究发现,高原牦牛肺/体重比比平原黄牛大,地下鼠的肺容积/体重比是大鼠的1.1倍。

肺泡是肺进行气体交换的功能单位。

高原动物具有很高的肺气体扩散容量,而肺气体扩散容量与肺泡表面积大小、气—血屏障厚度以及微血管容积等因素有关。

研究表明,高原鼠兔的肺/体重比是SD大鼠的1.2倍,高原鼠兔的单个肺泡面积小、单位面积肺泡数多,这表明两者单位体重的肺泡表面积大。

同时,微血管密度高增加了肺部气—血交换的面积。

高原鼠兔气—血屏障的算术平均厚度和调和平均厚度都显著低于SD大鼠,而算术平均厚度反映屏障的氧耗,调和平均厚度反映屏障的通透性。

与SD大鼠相比,高原鼠兔通过既减小屏障氧耗,又增加屏障通透性来加快肺部气—血交换速率。

综上所述,高原鼠兔具有较高的肺气体扩散容量,增加肺气体扩散容量是高原动物适应低氧环境的重要策略之一。

肺气体扩散容量的大小本质上取决于肺泡上皮总表面积及微血管容积。

研究表明,慢性低氧下大鼠毛细血管容积和长度显著增加,肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞亦显著增生,从而增大了肺气—血交换面积;此外,在慢性低氧条件下,大鼠肺组织的一氧化氮合酶(NOS)含量升高,NO的合成增加,从而抑制了肺血管收缩,使毛细血管保持舒张状态。

长期适应低氧环境的高原鼠兔血液中NO 与内皮素-1(ET-1)的比显著高于低氧状态下的大鼠,利于血管的舒张,提高肺气体扩散的效率。

因此,高原鼠兔不仅通过特殊的肺结构来适应低氧生境,还依赖于肺毛细血管功能状态的改变。

肺内微血管结构对肺血液循环及肺气体扩散具有重要意义。

在慢性低氧条件下,SD大鼠肺血管中膜基层显著增厚,中膜基层与血管外径的比值(MVM)高出对照组5.9倍。

基层增生,使肺血液循环阻力升高,从而导致肺动脉高压,减小肺气体扩散的效率。

高原动物驼马、藏羊、牦牛和高原鼠兔的MVM小于平原或低海拔动物,微血管中膜肌层薄有利于缓解肺血管的低氧性收缩反应,从而保证血液循环的畅通。

高原鼠兔肺组织微血管除了丰富外,在三个级别的微血管中,MVM表现出显著低于SD大鼠。

Tucker等模拟4000 m高原环境,对包括绵羊、黄羊、猪和犬等家畜在内的7种动物的呼吸生理、血液生理及高原低氧有关的心血管和呼吸系统形态学指标进行了研究,结果表明:动物对慢性低氧的敏感性主要取决于肺微动脉中膜平滑肌的含量。

平滑肌含量多说明该动物对低氧敏感,否则相反。

研究表明,高原鼠兔的肺微动脉中膜肌层薄厚度与肺动脉压有很好的相关性;高原鼠兔肺微动脉周围未见肥大细胞,而同海拔大鼠的肥大细胞增生,说明肺微动脉中膜肌层厚度与肥大细胞的增生亦具正相关;同时,高原鼠兔肺微动脉中膜肌层厚度与肺NO水平呈负相关。

Frid等还发现肺动脉平滑肌细胞有四种亚型,其中两种为肌样细胞,另两种为非肌样细胞,这两种非肌样细胞在低氧时增殖迅速,且分泌一些促进有丝分裂的因子,而两种肌样细胞在低氧时DNA合成却减少。

因此,高原鼠兔等高原动物肺微动脉中膜肌层薄,还可能是因为其平滑肌细胞类型具有特异性,即非肌样细胞含量少或缺失。

研究表明,单纯低氧引发大鼠血管平滑肌增生,而高CO2则具有抑制平滑肌增生的作用。

以上分析提示,高原鼠兔作为高原土著动物,对低氧不敏感,肺微血管中膜肌层薄,血液循环阻力小,进一步提高了肺气体扩散效率。

2.4高原鼠兔对高原低氧环境的分子适应血管内皮生长因子( Vascular endothelial grow th facto r, VEGF) , 又称血管通透因子( Vascular permeabilityfactor, VPF) 或血管调理素( Vasculot ropin) , 广泛存在于动物组织中具有高度特异的血管内皮细胞有丝分裂素, 是细胞因子的一种[8,9,10]。

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