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背景和目的： Mdm2(Murine double minute2，人源直系同源分子为hdm2)是RING(Reallyinteresting new gene)型泛素蛋白连接酶的重要成员之一，它的主要功能是负调控抑癌蛋白p53，通过与p53的结合抑制p53转录活性，促进p53泛素化修饰、降解及移位出核，从而导致细胞永生。mdm2作为一种原癌基因，它的过表达和翻译后修饰对细胞适应低氧的微环境起着重要的作用。 高原鼢鼠(Myospalax Baileyi, M.b)和根田鼠(Microtus oeconomus, M.o)世居平均海拔3300m的青藏高原高寒草甸的低氧和寒冷的环境中，前者常年营地下洞道生活，后者半地下生活，因此将高原动物作为模型来研究mdm2的变异有着重要的意义。 我们克隆了高原鼢鼠和根田鼠的mdm2的基因编码区，初步分析了他们的序列差异和变异位点;构建两种高原动物mdm2的表达质粒并且分别与人类p53表达质粒共转，探究mdm2序列差异所导致的在调节p53转录功能上的变化;同时用两种高原动物mdm2质粒分别与各自的p53表达质粒共转，分析比较两种动物mdm2-p53可能的相互调节作用。初步探究了根田鼠mdm2三个变异位点对p53转录活性调节的影响;利用低气压舱模拟高原低氧环境，研究比较了平原实验动物SD大鼠各组织中mdm2和相关基因的表达变化。 实验设计和方法： 利用分子生物学方法克隆并分析高原鼢鼠和根田鼠mdm2序列差异。 细胞水平研究:将人类、草原田鼠、高原鼢鼠和根田鼠mdm2表达质粒与p53表达质粒共转入人类肺小细胞癌细胞NCI-H1299，分别在常氧和低氧(1％O2)中培养12h，利用双荧光素酶活性检测研究mdm2对p53靶基因的转录激活或抑制作用。 整体水平研究:将实验动物SD大鼠暴露于低氧舱中模拟低氧，分别为7km(8.0％O2，41.02 kPa)1，8和24h，采用实时定量PCR研究前额叶皮层，垂体，肝脏和脾脏mdm2及相关基因的表达变化。 实验结果： 1.高原鼢鼠(Myospalax Baileyi)和根田鼠(Microtus oeconomus) mdm2 CDS区的序列克隆。高原鼢鼠CDS区长度为1464bp，所编码的蛋白质由487个氨基酸残基组成;根田鼠CDS区长度为1461bp，所编码的蛋白质由486个氨基酸残基组成。用ClustalW分析表明高原鼢鼠mdm2与已报道的以色列鼹鼠mdm2的同源性为95.47％，进化树分析显示两者处于同一分支;根田鼠mdm2与已报道的草原田鼠mdm2的同源性为99.18％，进化树分析显示两者处于同一分支。和人类mdm2比较，高原鼢鼠mdm2氨基酸序列在390（相当于人394）位点有一个苯丙氨酸(Y390F)的变异;与草原田鼠相比，根田鼠mdm2序列在122位点发生一个缬氨酸的插入，在125和126位点分别发生了丝氨酸(S125N)及精氨酸(R126K)的变异。 2.高原动物mdm2对p53相关靶基因转录调节的差异分析。A:高原动物野生型mdm2分别与人类p53质粒共转（靶基因质粒）细胞显示:以人类mdm2为对照，高原鼢鼠和根田鼠mdm2显著抑制人类p53对靶基因IGFBP3、Bax、Hdm2和p21的转录调节，且根田鼠mdm2的作用高于高原鼢鼠mdm2。当细胞暴露于低氧环境后，高原鼢鼠和根田鼠mdm2抑制p53转录激活Apaf1、IGFBP3、Hdm2和p21的作用显著减弱;B:高原动物野生型mdm2与各自p53质粒共转显示:与人类mdm2-p53相比，高原鼢鼠和根田鼠mdm2-p53显著抑制p53对靶基因Apaf1、IGFBP3、Puma、Noxa、Hdm2和p21的转录活性的，根田鼠mdm2-p53的抑制作用显著低于高原鼢鼠mdm2-p53。在低氧条件下，高原鼢鼠和根田鼠mdm2-p53显著增加对Apaf1和Hdm2的转录活性，但显著抑制p21的转录活性。 3.北美草原田鼠和根田鼠野生型mdm2分别与人类p53共转（靶基因质粒）细胞显示:根田鼠mdm2对人类p53转录激活Apaf1、Noxa、Bax和Hdm2的抑制作用，显著低于草原田鼠mdm2。低氧条件下，两者mdm2对p53转录激活Apaf1、IGFBP3和Hdm2的抑制作用都显著减弱，而对p53转录激活Bax的抑制显著增强。 4.低氧对实验室动物SD大鼠不同组织mdm2基因表达的作用。发现低氧改变前额叶皮层，垂体，肝脏和脾脏mdm2基因的表达水平。在低氧下各组织p53 mRNA的表达变化与mdm2 mRNA的表达模式相似。 小结： 克隆的高原鼢鼠mdm2 CDS区的核苷酸序列为1464bp(487aa)，根田鼠mdm2CDS区的核苷酸序列为1461bp(486aa)。发现高原鼢鼠mdm2氨基酸390位点变异，根田鼠mdm2氨基酸122，125和126位点变异，以上变异位点可能影响它们对p53靶基因转录活性的抑制，推测可能与高原鼢鼠和根田鼠适应高原环境有关。 根田鼠的mdm2对人类p53转录靶基因活性的抑制显著高于高原鼢鼠mdm2，提示mdm2基因编码区序列的差异可能导致根田鼠mdm2与人类p53结合能力高于高原鼢鼠;根田鼠mdm2基因对它自身p53转录活性抑制程度高于高原鼢鼠mdm2对自身p53的抑制，提示mdm2-p53反馈调节机制有差异;根田鼠和草原田鼠mdm2在调节p53转录靶基因活性上的差异，可能提示N端3个变异位点的重要性。 低氧下平原大鼠各组织mdm2 mRNA的表达与p53 mRNA的表达相关，提示机体在低氧环境下p53-mdm2反馈调节的复杂性。