环境缺氧引起的肾脏微环境缺氧可引起慢性肾炎、慢性间质性肾炎、肾病综合征、无症状性蛋白尿等慢性疾病。肾间质成纤维细胞在低氧导致的各类肾源性疾病过程中起决定性作用。牦牛作为高原土著动物已在进化过程中产生了对低氧环境良好的适应性以及对各种慢性高原病的抵抗能力,其适应机制研究目前仍不完善。在糖代谢过程中,丙酮酸脱氢酶激酶1（pyruvate dehydrogenase kinase 1,PDK1）通过作用于丙酮酸脱氢酶,将丙酮酸转化成乙酰辅酶A并进入线粒体参加三羧酸循环。在低氧条件下,低氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor-1,HIF-1α）对PDK1有显著的调控作用,使其在机体内的表达随氧浓度的变化改变,并通过不同途径如PDK1/AKT通路、TGF-β/Smad2通路等参与到细胞生长代谢过程,并进一步调节Bcl-2、Caspase3/9等下游凋亡因子诱导细胞凋亡、自噬。目前高原慢性肾病相关研究所采用的动物模型主要集中于小鼠和大鼠,针对高原动物本身的研究还存在部分空白。为对高原动物低氧适应机制补充理论依据,本研究通过分离并纯化牦牛、犏牛和黄牛原代肾间质成纤维细胞,观察低氧对PDK1及其下游因子Smad2、Caspase3/9等在牦牛、犏牛和黄牛肾间质成纤维细胞（renal interstitial fibroblasts,RIFs）中的表达差异,分析不同海拔牛种RIFs低氧的应激差异,进一步探究牦牛肾脏低氧适应机制,具体结果如下:1.试验通过H＆E染色法验证所采集黄牛和牦牛肾脏组织样本结构完整,发育良好,无明显病变。并通过免疫组织化学染色法检测PDK1蛋白在黄牛和牦牛肾脏组织内的表达。免疫组织化学染色结果显示,PDK1主要阳性表达于黄牛和牦牛肾脏肾小管上皮细胞和肾间质成纤维细胞内,且在牦牛肾脏组织内的阳性表达强度显著高于黄牛。证明在生活于不同海拔的牦牛和黄牛两品种之间PDK1存在种属差异。2.试验使用植块法分离牦牛和黄牛肾原代细胞,并通过差速消化和差速贴壁的方式对牦牛、犏牛和黄牛肾原代细胞进行纯化,免疫荧光染色鉴定后获得纯度较高的牦牛、犏牛和黄牛肾间质成纤维细胞。绘制生长曲线并利用蛋白免疫印迹法、实时荧光定量PCR法对HIF-1α、PDK1、Smad2、AKT1、Caspase3和Caspase9的m RNA表达和PDK1、Smad2及Caspase3蛋白表达进行检测。结果表明牦牛、犏牛和黄牛RIFs的增殖能力以及低氧相关转录因子PDK1、Smad2、AKT1、Caspase3和Caspase9都存在不同程度上的差异。说明三种牛在进化过程中为应对不同环境产生了种间差异。3.通过1%、10%、20%氧浓度梯度培养,并选取0h、24h、48h、72h四个时间点检测低氧相关因子在牦牛、犏牛和黄牛RIFs之间的表达。结果表明,PDK1、Smad2和Caspase3蛋白表达都随低氧刺激而显著上调,在氧浓度10%时表达最强。且HIF-1α、PDK1、Caspase3/9在低氧应激（24h）和长时间培养（48h）时的表达强度有显著差异,证明牦牛、犏牛和黄牛的肾间质成纤维细胞在处于低氧环境时产生了不同的适应过程。因此PDK1、Smad2和Caspase3可能是牦牛能适应高原低氧环境的关键作用因子,其具体作用机制有待被进一步研究。