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目的:本课题通过观察不同海拔不同习服时间下大鼠肝脏葡萄糖代谢水平的变化特点,从而间接了解高原习服过程中机体葡萄糖代谢的特征,为揭示人类急性高原病的发生和习服过程的基本机制,奠定理论基础。方法:选择健康雄性大鼠110只,分为400米平原对照组(C组)10只、2260米中海拔暴露1天组(M1)、3天组(M3)、7天组(M7)、15天组(M15)、30天组(M30),4300米高海拔暴露1天组(H1)、3天组(H3)、7天组(H7)、15天组(H15)、30天组(H30)各小组10只。各组均在对应海拔的动物实验室内饲养,并进行取材。测定血浆中葡萄糖、丙氨酸转氨酶(ALT)、血乳酸、肝乳酸、肝ATP、肝糖原的含量以及检测肝组织葡萄糖代谢中三羧酸循环的关键酶异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase ICDH)、糖异生的限速酶葡萄糖-6-磷酸酶(Glucose-6-phosphatase G6Pase)及转录调节因子腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase AMPK)的m RNA和蛋白表达水平。结果:(一)同一海拔不同暴露时间组相比较(1)不同海拔各暴露时间组大鼠血浆中ALT和血糖及血、肝乳酸的含量相比无明显差异(P>0.05);(2)不同海拔习服过程中,伴随缺氧时间的逐渐延长,大鼠肝组织ICDH的m RNA及蛋白的表达水平表现为先上升后下降至平原对照组水平的趋势。与平原对照组进行比较,中、高海拔组都在暴露第1、3、7天大鼠肝脏组织ICDHm RNA的表达水平显著升高(P<0.05),其中海拔组第3天升高最显著(P<0.05),高海拔组第1天升高最显著(P<0.05);与平原对照组进行比较,中海拔组大鼠肝脏组织ICDH的蛋白表达水平及肝ATP的含量在暴露第3天明显升高(P<0.05);高海拔组大鼠肝脏组织ICDH蛋白的表达水平及肝ATP的含量在暴露第1、3、7天升高明显(P<0.05),在第1天升高最显著。(3)不同海拔习服过程中,伴随缺氧时间的逐渐延长,大鼠肝组织G6Pasem RNA及蛋白的表达水平表现为先逐渐上升后下降至平原对照组水平的趋势。与平原对照比进行比较,中、高海拔组均在暴露第1、3、7天明显增高(P<0.05),且均在第3天升高最明显;中海拔组大鼠肝脏组织G6Pase蛋白的表达水平在第3、7天显著升高(P<0.05),在第3天升高最明显;高海拔组大鼠肝脏组织G6Pase蛋白的表达水平在第1、3、7天显著增高(P<0.05),在第3天升高最明显;中、高海拔组大鼠肝糖原浓度均在暴露第1、3、7天明显增高(P<0.05),中海拔在第3天升高最显著,高海拔组在第7天升高最显著。(4)不同海拔习服过程中,伴随着缺氧时间的逐渐增长,大鼠肝脏组织AMPK的m RNA和蛋白表达水平都呈现为逐步减少态势。与平原对照组进行比较,中、高海拔组均在暴露第1、3、7、15、30天明显下降,中海拔组AMPKm RNA的表达水平在第7天降低最显著,AMPK蛋白的表达水平在第15天降低最显著(P<0.05),高海拔组AMPK的m RNA及蛋白水平第15天降低最明显(P<0.05)。(5)不同海拔习服过程中,伴随着缺氧时间的逐渐延长,与平原对照组相比较,大鼠肝脏组织HIF-1α的m RNA表达水平均在暴露第1、3、7、15天显著增高(P<0.05);HIF-1α蛋白的表达水平在暴露第1、3天显著增高(P<0.05),均在第3天升高最明显。(二)不同海拔同一时间组相比较(1)不同海拔在同一暴露时间下,各组大鼠血浆中ALT、血糖、血乳酸及肝乳酸的含量相比无明显差异(P>0.05)。(2)不同海拔在同一暴露时间下,第1、3、7、15、30天高海拔组大鼠肝脏组织ICDH m RNA的表达水平与中海拔组进行比较无明显差异(P>0.05);第1、7天高海拔组大鼠肝脏组织ICDH蛋白表达水平及肝ATP含量超过中海拔组(P<0.05)。(3)不同海拔在同一暴露时间下,第1、3天高海拔组大鼠肝脏组织G6Pase的m RNA表达水平显著高于中海拔组(P<0.05)。第1天高海拔组大鼠肝脏组织G6Pase的蛋白表达水平显著超过中海拔组(P<0.05)。第1、3、7天高海拔组肝糖原含量均明显超过中海拔组(P<0.05)。(4)不同海拔在同一暴露时间下,第1、3、7、15、30天大鼠肝脏组织AMPK的m RNA及蛋白表达水平各海拔组之间相互比较差异性有统计研究意义(P<0.05);第15天高海拔组大鼠肝脏组织AMPK的m RNA表达水平明显低于中海拔组(P<0.05);在第1、3、7、15、30天高海拔组大鼠肝脏组织AMPK蛋白显著低于中海拔组(P<0.05)。(5)不同海拔在同一暴露时间下,第1、3、7、15天高海拔组大鼠肝脏组织HIF-1α的m RNA表达水平与中海拔组相比较无差异(P>0.05)。第1、3天高海拔组大鼠肝脏组织HIF-1α的蛋白表达水平明显超过中海拔组(P<0.05)。结论:1.不同海拔不同习服时间下,大鼠血浆中ALT以及血糖没有发生明显变化,说明大鼠肝脏功能正常及血糖的调节保持在稳定水平。2.在不同海拔习服过程中,随着缺氧时间的延长,急性暴露期大鼠葡萄糖有氧氧化代谢增强以及相应释放大量的ATP为机体提供能量,无氧氧化不显著,且高海拔有氧氧化能力更强,释放的ATP含量更多。3.在不同海拔习服过程中,急性暴露期大鼠肝脏糖异生能力增强,肝糖原的储备增加;高海拔比中海拔大鼠糖异生能力更强,肝糖原储备更多。4.在不同海拔习服过程中,AMPK作为糖代谢过程中的转录调控因子,其表达的降低减弱了对糖异生的抑制作用,增强了糖异生过程。