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青藏高原西起帕米尔高原,东迄横断山脉,北至昆仑山-祁连山脉,南抵喜马拉雅山脉,总面积250万平方千米,平均海拔4000 m以上,因其高海拔而素有"世界屋脊"和地球"第三极"之称。空气稀薄、寒冷干燥、紫外辐射强等极端自然条件使得生物形成了各自独特的适应机制来应对青藏高原的特殊环境。氧气是动物生存的限制性因子,在其生长发育及各项生理活动中起着至关重要的作用。低氧作为一种应激源,可以引发机体代谢紊乱、组织损伤、氧自由基增加、核酸结构破坏、细胞膜受损等一系列应激反应,甚至导致动物死亡。高原土著动物在长期的进化过程中形成了独特的生理机制以适应高原的低氧环境,心血管系统、呼吸系统及神经内分泌系统等若干稳态机制的存在使得机体在低氧应激下可以代偿性的稳定组织的氧气水平。这些物种经过长期的自然选择,获得了能够遗传并产生具有遗传基础的结构、功能和习惯特征,从而能够在高原环境中得以繁衍生息。这些适应性不仅表现在器官水平上,还体现在细胞、亚细胞水平上对氧的摄取与利用以及分子水平上低氧相关基因的表达调控,并涉及呼吸、心血管、和内分泌等多个系统及新陈代谢。本文以3种青藏高原土著小型哺乳动物高原鼠兔（Oehorona curzoniae）、根田鼠（Microtus oeconomus）以及甘肃鼢鼠（Myospalax cansus）为具体研究对象,分析在低氧应激环境下,3种小型哺乳动物心血管系统、呼吸系统、肌肉骨骼系统以及功能基因响应水平的动态变化,明确在低氧环境适应过程中3种小型哺乳动物的生理生化适应机理,分析各系统在低氧环境适应过程中所起的作用,比较3种动物的低氧适应能力,探索不同物种低氧适应性和低氧适应机制之间的差异与联系,进一步发展环境应激与基因进化生物学理论。主要得出以下结论:1.高原鼠兔、根田鼠以及甘肃鼢鼠3种小型哺乳动物在低氧适应的过程中,机体红细胞数（RBC）、血红蛋白浓度（Hb）和红细胞压积（HCT）均呈现增高的趋势,而平均红细胞体积（MCV）及平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）均下降。3种哺乳动物在模拟海拔5000 m与海拔8000 m的低氧环境下,Hbv、Hctv、PacO2、P（vcO2）呈显著性差异（P<0.05）,其他各项指标组间均无显著性差异（P>0.05）。2.3种动物血红蛋白、血红细胞压积、氧气分压随低氧环境暴露时间的延长均呈现上升趋势,另外血液pH和二氧化碳分压则有所降低。高原鼠兔和甘肃鼢鼠的氧饱和度表现为上升曲线、而根田鼠这一指标则有所降低。高原鼠兔与甘肃鼢鼠各处理组的P50均在2300 m最大,8000 m-25 d最小,表明它们氧合能力在2300 m最小,在8000 m-25 d最大;根田鼠各组的P50由大到小依次为5000 m-25 d>8000 m-7 d>8000 m-14 d>5000 m-7 d>2300 m,表明根田鼠 Hb 氧合能力 2300 m 时最强,5000 m-25 d 时最弱。3.高原鼠兔与甘肃鼢鼠随着模拟海拔高度的增高,右心室增重的趋势较左心室明显,且这2种动物的HW/BW、RVW/BW、LVW/BW、RVW/LVW均表现出上升趋势,不论5000 m还是8000 m的低氧胁迫过程中,自第14 d开始,右心室增重的趋势较左心室明显（P<0.05）,表明这两种动物低氧适应过程中的心脏增大主要是由于左心室壁增厚所致,同时也提示低氧适应的高原动物的心脏每搏输出量增大,泵血能力加强,从而提高对全身组织的氧供应能力;根田鼠的HW/BW、RVW/BW、LVW/BW、RVW/LVW均比高原鼠兔和甘肃鼢鼠要高,而低氧适应时程相同时,8000 m海拔的各项指标又均比5000 m海拔的相应指标略高,表明随着海拔的增高,机体各器官组织会更大程度的启动相应低氧应急机制。4.随着低氧胁迫程度的加强,高原鼠兔、根田鼠和甘肃鼢鼠的LDH均呈上升趋势,但差异不显著（P>0.05）;此过程中,3种动物的TCO2均呈下降趋势,在相同处理条件下,高原鼠兔和甘肃鼢鼠的TCO2均比根田鼠高（P<0.05）。5.在低氧应激下,不同物种之间,高原鼠兔和甘肃鼢鼠氧化和糖酵解肌肉中HIF-1α的水平要比根田鼠的低。同种物种不同处理组之间比较,高原鼠兔、甘肃鼢鼠与根田鼠的氧化和糖酵解的肌肉中HIF-1α的表达量都显著高于常氧对照组,但并无组间显著性差异（P>0.05）。在氧化肌肉组织中,根田鼠HIF-1α的增幅百分比为79±5%,高原鼠兔为49±4%,甘肃鼢鼠处理组为58±4%;在糖酵解肌肉组织中,根田鼠组HIF-1α的增幅百分比为98±6%,鼠兔组的为65±5%,而甘肃鼢鼠处理组为73±4%。在低氧胁迫条件下,3种动物骨骼肌中氧化肌肉HIF-1α和VEGF的增高和糖酵解肌肉HIF-1α和VEGF的增高存在线性关系。6.常氧状态下,3种动物心脏酶活性并无明显差别（P>0.05）。在低氧应激作用下,3种动物表现出不同的心脏酶活性变化,甘肃鼢鼠、高原鼠兔心脏SOD活性、CAT活性、GR活性增幅显著均高于根田鼠。7.三种小型哺乳动物在受到低氧应激后,表现出的ATP酶活性变化差异较大,甘肃鼢鼠与高原鼠兔的Ca2+-ATP酶活性和Na+ K+-ATP酶活性均显著高于根田鼠（P<0.05）,这样保证甘肃鼢鼠与高原鼠兔细胞内离子浓度维持在一个较稳定水平,而后出现缓慢下降的趋势可能是由于甘肃鼢鼠和高原鼠兔在适应低氧环境的过程中机体已经产生适应性,细胞内环境已趋于稳定。