藏猪适应高原低氧环境的肺脏组织特征及相关基因表达分析

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tt77uu
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为了探究藏猪在缺氧生态限制因子胁迫下,机体肺脏组织对低氧环境的响应机制,本研究选取两个不同海拔(3000 m和1000 m)条件下生活的12月龄藏猪为研究对象,以杜长大三元杂交猪为对照,通过其测定血液生理生化指标,利用动脉血管立体构筑技术、扫描电镜技术及组织切片技术(H.E染色法)对肺脏组织进行了研究,并采用q RT-PCR法对低氧相关基因进行了相对表达量检测,研究成果可为低氧造成的人及动物肺脏相关高原疾病尤其是高原缺氧引起的低氧损伤类疾病的预防和治疗提供依据,结果表明:1.通过各部位动脉管径占体重的相对值(T/W)比较发现,藏猪群体T/W值均显著(P<0.05)高于三元杂交猪群体;甘南藏猪各部位T/W值均高于移居泾川藏猪,差异不显著(P>0.05);扫描电镜发现,甘南和移居泾川藏猪管径为6.64~81.89μm范围的左肺微动脉标本,其微动脉表面凹痕分布均匀,数量多,多呈“葫芦”状或“足印”状,其内皮细胞核压痕长度约为11.55~13.32μm,宽度约为5.22~6.51μm,且微血管表面分布有较浅的环形缩窄。2.不同海拔的藏猪和三元杂交猪肺脏组织单位面积内肺泡数差异均不显著(P>0.05),高海拔群体的肺泡膈厚度显著高于低海拔群体,且高海拔群体细支气管纵行皱襞长度较低海拔猪种长,差异显著(P<0.05);海拔相同时,而藏猪肺泡膈厚度显著大于三元杂交猪(P<0.05),藏猪肺脏组织细支气管纵行皱襞长度大于三元杂交猪,差异极显著(P<0.01),藏猪终末细支气管管径面积小于三元杂交猪,差异极显著(P<0.01),环形平滑肌厚度藏猪显著大于三元杂交猪(P<0.05)。3.海拔越高,血液中红细胞计数(RBC)越高,高海拔猪种的血红蛋白浓度(HGB)和平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)显著高于低海拔猪种(P<0.05);高海拔藏猪的钠离子(Na+)浓度显著高于低海拔藏猪(P<0.05),而三元杂交猪之间无明显差异;泾川三元杂交猪的钾离子(K+)浓度显著低于其它海拔猪种(P<0.05);高海拔藏猪二氧化碳分压(Pco2)显著低于其它群体(P<0.05);高海拔藏猪氧分压(Po2)显著高于其它群体(P<0.05),且永登三元杂交猪又显著高于低海拔的移居泾川藏猪和三元杂交猪(P<0.05)。4.甘南藏猪和永登三元杂交猪肺脏中HIF-1、VEGF、EPAS1及EPO的表达量均显著高于泾川地区群体(P<0.05);低海拔地区的移居泾川藏猪和三元杂交猪的e NOS表达量显著高于高海拔地区的甘南藏猪和永登三元杂交猪(P<0.05);移居泾川藏猪中EGLN1的表达量显著高于甘南藏猪(P<0.05),但在永登三元杂交猪和泾川三元杂交猪之间EGLN1的表达量无明显差异。综上所述,相较于低海拔群体,藏猪机体肺脏的微血管丰富度升高、肺泡隔厚度增加、血氧运输能力增强及低氧适应相关基因表达量均发生了明显的代偿性变化,这些独特的适应变化机制使得藏猪机体低氧耐受性增加,从而使得藏猪可长期生活在高海拔地区。
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