牦牛是分布于青藏高原及其周边高寒牧区的主要家畜品种,为牧民群众提供了丰富的乳、肉、毛绒等生产、生活资料。由于长期生活在高海拔环境之中,牦牛的生长发育、新陈代谢以及生产繁殖等各个方面的生理机能对当地环境形成了良好的适应性,是研究高原动物低氧适应机制的理想材料。HIF(Hypoxia Inducible Factor)作为氧信号转导系统的重要转录因子,对细胞的低氧应答中有不可替代的重要作用。为了研究HIF-1α基因及其编码蛋白在成年雌性牦牛生殖器官及胎盘发育过程中的表达特征,探究牦牛繁殖活动对高寒低氧环境的适应机制,本研究采集5~8岁健康牦牛卵巢、输卵管、子宫以及妊娠早期胎盘组织,采用实时荧光定量和免疫组织化学技术,检测HIF-1α基因及其蛋白在各生殖器官的表达情况。结果发现:1.在处于发情期的母牦牛生殖器官中,HIF-1αmRNA的表达量由高到低依次为卵巢、输卵管和子宫;而在妊娠期,HIF-1αmRNA在母体胎盘组织中表达量显著高于其在输卵管中的表达(P<0.05);同一组织在不同时期HIF-1αmRNA的表达量也存在差异,卵巢组织在黄体期表达量最高,而在妊娠期表达量较低;输卵管中妊娠期明显高于黄体期(P<0.05);子宫中的表达量以妊娠期最高。2.免疫组织化学检测发现,HIF-1α蛋白阳性反应区域主要分布在卵巢上皮、粒性黄体细胞、卵泡颗粒层、输卵管粘膜上皮、子宫内膜上皮、子宫腺体和胎儿绒毛膜上皮中。由此可见,HIF-1α在成年雌性牦牛主要生殖器官中呈明显的时空差异性表达。HIF-1α在发情周期的卵巢组织中和妊娠期母体胎盘组织中的高表达,可能意味着牦牛这些部位在相应时期功能的发挥及新陈代谢作用的增强与HIF-1α介导的低氧适应机制有关。这些结果为进一步研究HIF-1α在哺乳动物生殖调控及高原生物生殖过程的低氧适应机制奠定了基础。