背景:随着社会发展和人们健康意识提升,高海拔气候对人生殖健康的影响越来越被重视。现有研究表明,高海拔低压低氧环境不仅会造成身处高原低压低氧环境的人自身生殖机能的损害,而且会导致其后代畸形。目的:为解决高原低压低氧气候对高原作业人员和高海拔居民生殖健康的损害问题,维护其后代健康,本实验拟对高原低压低氧环境下生殖疾病产生机制进行研究。方法:本实验以斑马鱼为模型动物研究模拟高原6000 m高度低压低氧对生殖健康的影响。对照组雌雄斑马鱼在斑马鱼循环水养殖系统饲养,实验组雌雄斑马鱼采用动物低压氧舱模拟高原6000 m高度低压低氧处理14 d。低压低氧造模结束后HE染色检测雌雄斑马鱼性腺组织形态学改变,统计雌雄斑马鱼性腺指数以及雌性斑马鱼产卵量和雄性斑马鱼精子存活率、凋亡率,通过斑马鱼侧交实验统计侧交F1代胚胎孵化率和幼鱼畸形率,通过高通量测序获得雌雄斑马鱼性腺差异基因,对差异基因进行GO富集,获得低压低氧条件作用下斑马鱼性腺受影响较大的功能,通过差异基因KEGG富集,获得低压低氧作用条件下斑马鱼性腺受影响较大的信号通路,对部分差异基因进行特异性引物筛选并RT-q PCR验证,统计高通量测序准确率。结果:模拟高原6000 m高度低压低氧处理14 d后,雌性斑马鱼性腺指数显著降低,卵巢中卵细胞排列疏松,卵细胞数目减少,成熟卵细胞卵黄颗粒减少,部分卵细胞形态异常,雌性斑马鱼产卵量显著降低,雌性斑马鱼侧交实验中,F1代孵化率显著降低,F1代畸形率显著提高;模拟高原6000 m高度低压低氧处理14 d后,雄性斑马鱼性腺指数显著降低,精囊结构遭到破坏,精细胞数目减少,精子分布散乱,雄性斑马鱼精子存活率显著下降,早期凋亡率显著提升,雄性斑马鱼精子晚期凋亡率或死亡率显著提升,雄性斑马鱼侧交实验中,F1代孵化率显著降低,F1代畸形率显著提高。雌性斑马鱼共有2601个差异基因;GO富集下调的GO term有40个,涉及的主要功能有有丝分裂细胞周期调控、凋亡过程负调控、蛋白自身磷酸化、蛋白激酶活性、蛋白磷酸化、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、三磷酸腺苷结合以及细胞质;GO富集上调的GO term有29个,涉及的主要功能有细胞外间隙、脂类结合;KEGG富集下调的KEGG term有3个,分别为聚糖的生物合成和代谢、辅助因子和维生素的代谢、遗传信息的处理、折叠、分类和降解;KEGG富集上调的KEGG term有6个,分别为α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、醚脂代谢、花生四烯酸代谢、氨基酸和核苷酸糖代谢以及过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路。雄性斑马鱼有9094个差异基因;GO富集下调GO term有31个,涉及的主要功能有线粒体分裂中的动力蛋白家族蛋白聚合以及MHCⅡ类蛋白复合物;GO富集上调GO term有7个,涉及的主要功能有胆固醇、脂肪酸、磷脂酰胆碱、极低密度脂蛋白和极高密度脂蛋白的代谢;KEGG富集上调KEGG term有4个,分别为肠免疫网络产生Ig A、细胞粘附分子、吞噬体、单纯疱疹感染。对部分差异基因进行特异性引物筛选,共筛选出41对特异性引物,雌性斑马鱼高通量测序结果与RT-q PCR结果吻合率为44%,雄性斑马鱼高通量测序结果与RT-q PCR结果吻合率为50%。结论:本实验证实模拟高原6000 m高度低压低氧作用14 d会严重损害斑马鱼生殖系统并提高后代出生缺陷率。高原低压低氧主要通过干扰卵巢细胞有丝分裂,促进卵巢细胞凋亡、细胞外间隙等生物学过程影响雌性斑马鱼生殖系统;并主要通过影响细胞内各类物质代谢相关的信号通路影响雌性斑马鱼生殖系统。高原低压低氧主要通过影响细胞能量供应和免疫应答等功能影响雄性斑马鱼生殖系统;并主要通过影响肠免疫网络产生Ig A、细胞粘附分子、吞噬体、单纯疱疹感染等信号通路影响雄性斑马鱼生殖系统。雌雄斑马鱼高通量测序总体准确率46.3%。