摘要
高原鼢鼠（Myospalaxbaileyi）和高原鼠兔（Ochotonacurzoniae）对高原低氧环境有很强的适应性。本文以Sprague-Dawley（SD）大鼠（在3700m的地区适应1d）为对照，基于对两种高原动物血液特征的分析，探讨了它们适应低氧的策略。在高原鼢鼠的生境现场，测定高原鼢鼠洞道氧气和二氧化碳含量，测定不同海拔与模拟地下洞道气体含量条件下高原鼢鼠的血液参数差异，并进行比较分析。分离纯化出高原鼢鼠和高原鼠兔的血红蛋白（Hemoglobin，Hb）并测定其氧解离曲线；应用聚丙烯酰胺凝胶电泳，比较不同海拔高原鼢鼠和高原鼠兔Hb亚型的差异，并通过质谱测序明确两种高原动物Hb亚型；采用PAML4.0程序，分析两种动物Hb亚基的正向选择位点；采用同源建模方法，分析正向选择位点对其血红蛋白氧亲和力的影响。 研究结果表明：1.随着海拔升高，高原鼢鼠通过增加红细胞数，减小红细胞体积应答低氧，相反，高原鼠兔通过减少红细胞数，增大红细胞体积应答低氧。在高海拔条件下，SD大鼠动脉血氧饱和度显著低于两种高原动物（P＜0.05）。2.高原鼢鼠洞道中，氧含量和浓度显著低于同地区大气（P＜0.05），而二氧化碳含量和浓度极显著高于同地区大气（P＜0.01）。3.在严重缺氧的地下洞道生境中，虽然高原鼢鼠动脉血氧分压和血氧饱和度显著下降（P＜0.05），二氧化碳分压显著上升（P＜0.05），但血氧利用率仍然高于地面动物。4.高原鼢鼠Hb的P50显著低于高原鼠兔，两种高原动物Hb的P50均显著低于SD大鼠。5.高原鼠兔红细胞中具有α2β2成年型血红蛋白和α2ε2胎儿型血红蛋白，高原鼢鼠红细胞中只有α2β2成年型血红蛋白，但高原鼢鼠血红蛋白氧亲和力和别构效应显著高于高原鼠兔；高原鼢鼠与高原鼠兔的血红蛋白α和β亚基中，正向选择的氨基酸位点数目、位置以及它们的侧链基团极性和取向具有明显的不同，这可能是造成两种动物血红蛋白氧亲和力不同的重要原因。 上述结果提示，在长期适应高原低氧环境的过程中，与平原动物相比，高原鼢鼠和高原鼠兔为适应低氧环境红细胞体积和红细胞数目发生了改变，但又因生境和习性的差异而表现出各自的特异性。高原鼢鼠和高原鼠兔的血红蛋白发生了正向选择，正向选择位点增加了血红蛋白对氧的亲和力，增强了高原鼢鼠和高原鼠兔对低氧环境的适应性。总之，高原鼢鼠和高原鼠兔血液应答低氧的策略表现出物种特异性，且高原鼢鼠有着较高的血氧利用率，对地下洞道严重缺氧生境有很强的适应性。
NETL