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甘肃鼢鼠是我国黄土高原上生活的一种特有的地下鼠,为适应地下低氧环境,其结构和功能都出现了很多特化特征。通过对低氧条件下甘肃鼢鼠的血液流变特征,低氧对其红细胞形态特征影响及HIF-1a、EPO和VEGF表达的研究,并与大鼠进行比较,旨在探讨甘肃鼢鼠低氧适应机制,研究表明:1.急性低氧组甘肃鼢鼠各项血流变指标均升高,但较常氧组无显著差异(P>0.05),慢性低氧组各项血流变指标较常氧组均极显著升高(P<0.01)。急性低氧组大鼠全血中切粘度(ηb-m)、全血还原粘度(ηr)(高、中、低切)、血浆粘度(ηp)、血液屈服应力(BYS)、红细胞聚集指数(AI)和刚性指数(RI)均显著升高(P<0.05或P<0.01),导致血液粘度升高。慢性低氧组红细胞变形指数(TK)较常氧组显著降低(P<0.01),红细胞压积(HCT)、血沉方程K值(K)、RI极显著升高(P<0.01),ηp显著升高(P<0.05)。常氧组及急性低氧组大鼠与甘肃鼢鼠相比,除ηp和纤维蛋白原(PFC)无显著差异外,其余指标大鼠均显著高于甘肃鼢鼠(P<0.05或P<0.01)。慢性低氧组大鼠全血高切(ηb-h)和中切粘度(ηb-m)、HCT和K值显著高于慢性低氧组甘肃鼢鼠(P<0.05),其余指标两组间无显著差异。2.甘肃鼢鼠和大鼠血液流变性质的差异主要有:①常氧条件下甘肃鼢鼠各项血流变指标极低;慢性低氧刺激使其血流变指标升高,其RBC数量、HCT随之升高,血液携带O2和利用O2的能力提高,并且低氧条件下随着心功能的增强,其耐受血液粘度升高的能力也随着增强。这些可能作为其适应低氧的对策。②低氧对甘肃鼢鼠和大鼠TK的影响不同,低氧处理后甘肃鼢鼠的TK升高,而大鼠的TK却下降。③低氧处理对大鼠和甘肃鼢鼠ηp的影响不同,急慢性低氧组大鼠的ηp都显著高于常氧组(P<0.05),而甘肃鼢鼠三组间无显著差异(P>0.05)。3.急慢性低氧处理后甘肃鼢鼠RBC的扫描形态仍然为双凹圆盘形,而大鼠的RBC却出现了不同程度的变形,急性低氧更甚。RBC变形能力降低会影响其携氧能力,增大血液循环阻力,加剧血液粘度升高。甘肃鼢鼠的RBC形态没有受到低氧的影响,并且其RBC数量增多。4.常氧组甘肃鼢鼠HIF-1a在各组织中均有广泛表达,脑、肝、肾组织中表达水平分别为大鼠的14.82倍、24.75倍和14.00倍(P<0.01)。急性低氧组甘肃鼢鼠HIF-1a表达量与常氧组无显著性差异(P>0.05),脑、肝、肾中的表达水平分别为急性低氧组大鼠的4.59倍、3.17倍和3.09倍(P<0.01)。慢性低氧组甘肃鼢鼠脑、肝、肾中HIF-1a表达水平分别为常氧组的4.13倍、3.38倍和4.40倍,差异极显著(P<0.01),脑、肝、肾中的表达水平分别为慢性低氧组大鼠的2.30倍、2.25倍和2.79倍(P<0.01)。甘肃鼢鼠常氧条件下组织中HIF-1a的广泛表达可能是其适应低氧的一种机制。常氧组大鼠在脑组织中几乎检测不到HIF-1a的表达,急性处理后HIF-1a的表达显著增多(P<0.01),慢性处理后表达进一步增多(P<0.01),在全脑广泛表达。急性低氧组大鼠肝和肾组织中HIF-1a分别为常氧组的9.12倍和7.68倍(P<0.01),慢性低氧组大鼠肝和肾组织中HIF-1a分别为常氧组的33.17倍和22.09倍(P<0.01)。5.常氧条件下,甘肃鼢鼠脑组织中EPO表达量与大鼠无显著差异(P>0.05),肝组织和肾组织中EPO表达是大鼠的1.31倍(P<0.01)和1.17倍(P<0.05)。急性低氧组甘肃鼢鼠脑、肝、肾中EPO表达水平分别为常氧组的3.58倍、3.35倍和4.10倍(P<0.01),分别为急性低氧组大鼠的1.16倍、1.54倍和1.51倍(P<0.01)。慢性低氧组甘肃鼢鼠脑、肝、肾中EPO表达水平分别为常氧组的2.31倍(P<0.01)、1.32倍(P<0.01)和1.13倍(P<0.05),脑和肝中EPO表达分别为慢性低氧组大鼠的1.61倍、1.20倍(P<0.01),肾组织中EPO表达水平高于大鼠,但两者无显著性差异(P>0.05)。三种处理下甘肃鼢鼠EPO表达水平均高于大鼠。常氧组大鼠组织中EPO表达较少,急性低氧组大鼠脑、肝、肾中EPO表达水平分别为常氧组的3.38倍、2.86倍和3.19倍(P<0.01),慢性低氧组大鼠脑、肝、肾中EPO表达水平分别为常氧组的1.57倍、1.44倍和1.28倍(P<0.01)。6.常氧条件下,甘肃鼢鼠组织中VEGF表达丰富,脑、肝、肾组织中VEGF表达水平分别是常氧组大鼠的4.96、6.85和10.83倍(P<0.01)。急性低氧处理后VEGF在三种组织中的表达水平与常氧组比较均无显著性差异(P>0.05)。慢性低氧处理后,甘肃鼢鼠脑、肾组织中VEGF表达分别是常氧组的1.20倍和1.08倍(P<0.01),肝组织中VEGF水平与常氧组无显著差异(P>0.05)。VEGF对于组织微血管的发生和形成有着重要意义,VEGF在甘肃鼢鼠组织中的丰富表达,可能支持其较高的微血管密度,使其组织细胞更易获得氧气,适应低氧环境。常氧条件下,大鼠组织中VEGF表达量少。急性低氧组大鼠脑、肾组织中VEGF表达分别为常氧组的1.48倍(P<0.05)和1.74倍(P<0.01),肝中两组间无显著差异(P>0.05)。慢性低氧组大鼠脑、肝、肾中VEGF表达分别为常氧组的4.49、2.91和2.87倍(P<0.01)。总之,低氧对甘肃鼢鼠和大鼠血液流变性、RBC形态及组织中HIF-1a、EPO、VEGF表达的影响都不同。低氧环境下甘肃鼢鼠血液流变性优于大鼠,低氧对其RBC形态特征影响甚微。常氧条件下甘肃鼢鼠组织中HIF-1a和VEGF就有广泛表达,尤其是VEGF持续高水平表达,且其表达水平在三种处理下均高于大鼠。在不同处理条件下甘肃鼢鼠EPO表达水平均高于大鼠。这些与低氧相关基因的高表达是甘肃鼢鼠适应低氧环境的内因。