西北高原所等揭示高原鼠兔適應青藏高原低氧環境新機制

　哺乳動物肺表面活性物質（Pulmonary surfactant，PS）的結構和組成成分對維持肺氣體交換和機體免疫發揮重要作用。肺表面活性物質成分異常和結構變化與高原肺水腫、各類呼吸綜合癥和哮喘等呼吸系統疾病有密切關系。高原鼠兔（Ochotona curzoniae）是青藏高原特有的小型哺乳動物，也是維持高原生態系統穩定的關鍵物種，廣泛分布在海拔3200-5200m的高寒草甸和草原，其生境大氣中的平均氧含量為172.6 g/m³左右，對嚴重的低氧環境具有很強的適應能力。 

　　近日，中國科學院西北高原生物研究所張同作研究組與青海大學魏登邦研究組、中科院昆明動物研究所施鵬研究組合作，在Cell Reports上，發表了題為A homotetrameric hemoglobin expressed in alveolar epithelial cell increases blood oxygenation in high-altitude plateau pika (Ochotona curzoniae) 的研究論文。該研究在高原鼠兔肺表面活性物質中發現了一種高含量的同源四聚體血紅蛋白。本研究明確了該蛋白的編碼基因及其在肺組織中的表達特征和水平，以及該蛋白合成和分泌的細胞及其在肺表面活性物質中的相對含量、在肺組織中發揮的功能。研究表明，高原鼠兔肺組織中的同源四聚體血紅蛋白由HBD（δ）控制合成，在高原鼠兔肺組織中特異性表達，低氧顯著上調HBD的表達；在高原鼠兔肺泡上皮I和II型細胞中特異性表達，通過板層小體分泌到肺泡腔中，成為肺表面活性蛋白的主要成分；抑制肺組織中HBD的表達導致高原鼠兔紅細胞增生、血紅蛋白和血液黏度增大，血液中乳酸濃度顯著提高。該蛋白對高原鼠兔從低氧環境中獲取氧具有重要作用。該研究對肺表面活性物質蛋白成分組成和功能理論做出了重要補充，修正了“血紅蛋白只在紅細胞中表達”的古老概念，并佐證了“血紅蛋白非紅細表達和非協同表達”的理論。 

　　研究工作得到國家自然科學基金、第二次青藏高原綜合科學考察研究、青海省自然科學基金和中科院三江源國家公園聯合研究專項等的支持。 

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西北高原所等揭示高原鼠兔適應青藏高原低氧環境新機制