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哺乳动物的生理调控过程中,血小板源性生长因子(Plateletderived growth factors,PDGFs)及其受体(Platelet derived growth factorreceptor,PDGFR)作为重要的生长因子,可通过自分泌或旁分泌等多种形式由不同的细胞合成与分泌。PDGFs基因一共有4种亚型(PDGFA、PDGFB、PDGFC和PDGFD),分别位于不同的染色体上,与特异的PDGFR结合发挥相应的生物学作用。其中,PDGFA作为重要的血小板源性生长因子,可由多种细胞产生,其生物学作用的发挥主要通过与细胞表面的特异性受体(PDGFR-A)结合,活化PDGFR-A,激活PDGFA/PDGFR-A信号通路,从而启动其独特的生理或病理学生物学效应,如调控细胞的增殖、迁移和细胞凋亡的发生。当动物机体受到不同应激刺激时,如缺氧、凝血酶、细胞因子发生改变等,PDGFA可发挥相应的生物学作用,适应应激,同时也可对自身生长因子的改变产生调控。牦牛作为长期生活在高海拔低氧环境中的重要家畜,长期的低氧导致其生理结构存在一定差异性。因此,为探索PDGFA对牦牛的生理学调控机制,本论文进行了以下研究:(1)采用逆转录聚合酶链式反应(Reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)方法克隆牦牛PDGFA和PDGFR-A基因序列,通过相关生物信息学方法,分析牦牛PDGFA和PDGFR-A的基因特性,推测与其他哺乳动物的进化关系,预测其可能的生物学功能和独特性。研究结果显示RT-PCR可扩增得到牦牛PDGFA序列(GenBank登录号:KU851801),编码区为636个碱基,编码212个氨基酸,其在进化过程中高度保守,与黄牛和印度水牛同源性为98.1%,但有7个核苷酸和4个氨基酸发生了改变。PDGFR-A基因序列(GenBank登录号:MH152569)编码区为3270个碱基,编码1090个氨基酸,进化过程中高度保守,与黄牛同源性高,为99.6%,但有15个核苷酸和10个氨基酸发生了改变。且牦牛PDGFA和PDGFR-A基因预测的亚细胞定位存在差异。研究结果为揭示PDGFA、PDGFR-A调控牦牛生理特性的机制提供理论依据。(2)qRT-PCR分析PDGFA和PDGFR-A基因在牦牛不同组织器官的表达差异,通过实验第一章基因特征分析,选取合适的PDGFA和PDGFR-A一抗,Western Blot和免疫组织化学方法从蛋白水平分析PDGFA和PDGFR-A在牦牛不同器官的表达与定位,探索PDGFA和PDGFR-A在牦牛不同器官表达的特异性。结果显示牦牛脾脏、肝脏和肾脏中PDGFA和PDGFR-A基因和蛋白表达水平最低,三者之间差异不显著。心脏、肺脏和睾丸中PDGFA和PDGFR-A基因和蛋白表达水平显著高于其在脾脏、肝脏和肾脏中的表达,其在睾丸最高、肺脏次之,心脏中的表达水平在三者之间最低,而三者之间的表达水平差异显著。PDGFA和PDGFR-A蛋白主要分布各器官的肌细胞、血管内皮细胞,另外,睾丸中睾丸支持细胞也可表达PDGFA和PDGFR-A。结果表明PDGFA和PDGFR-A在参与氧气浓度调控和生殖调控的器官表达水平显著高于其他器官,揭示其生理学功能与VEGF较为相似,与低氧调控相关。(3)检测正常生理条件下牦牛中枢神经系统各组织PDGFA和PDGFR-A基因和蛋白的表达水平,分析其在脑组织不同细胞的定位,探索PDGFA和PDGFR-A在牦牛脑组织表达的特异性,结果表明PDGFA和PDGFR-A基因和蛋白在牦牛脑组织各部位均可表达,且大脑和小脑中的表达高于海马和脊髓,在除大脑、小脑和海马的胶质细胞分布PDGFA和PDGFR-A外,大脑的锥体细胞、小脑的蒲肯野氏细胞也可表达PDGFA和PDGFR-A。以上这些差异可能与牦牛长期适应低氧环境等应激相关。也将为进一步研究PDGFA和PDGFR-A参与低氧调控和神经保护作用等生物学作用提供基础。(4)以牦牛睾丸支持细胞为靶细胞模型、以评价HIF-1A构建低氧微环境模型,分析其对PDGFA、PDGFR-A和细胞凋亡相关基因和蛋白表达的影响,并以外源的PDGFA和PDGFA抑制剂作用靶细胞,分析其是否参与细胞凋亡和低氧适应性调控。研究结果显示,牦牛SCs在微低氧环境应激时,HIF-1A的表达显著增加,PDGFA及其受体PDGFR-A的表达水平也受微低氧应激调控,且这种调控对细胞的凋亡产生一定影响。外源PDGFA可调控HIF-1A、Bax和Bcl-2的表达,同时降低低氧环境细胞的损伤。研究结果表明,PDGFA可通过调控HIF-1A及细胞凋亡,来抑制低氧微环境对牦牛睾丸支持细胞的损伤。为PDGFs家族成员参与生理条件下低氧调控和病理条件下肿瘤细胞的增殖调控等相关科学研究提供重要理论依据。