本文關(guān)鍵詞：低壓低氧引起大鼠血液氧離曲線逆旋與波爾效應(yīng)增強(qiáng)

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【摘要】：研究背景紅細(xì)胞中的血紅蛋白是動物體內(nèi)的運(yùn)氧載體,是從外環(huán)境獲取氧、血液向組織供給氧的關(guān)鍵因素,其分子結(jié)構(gòu)的適宜性變化,是十分經(jīng)濟(jì)有效的高原習(xí)服適應(yīng)機(jī)制。但是部分高原世居人(如藏族人)、部分高原土生動物以及高原習(xí)服良好或高原耐受的高原移居者血紅蛋白分子的“一級結(jié)構(gòu)”并沒有突變。因此,我們考慮血紅蛋白分子“高級結(jié)構(gòu)”的調(diào)節(jié)性變化也在高原習(xí)服適應(yīng)中發(fā)揮重要作用:在某種因素的作用之下,血紅蛋白分子的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)節(jié)性變化,增強(qiáng)亞基間協(xié)同效應(yīng)以及血紅蛋白分子對H+濃度變化的敏感性,引起“氧離曲線逆旋”與“波爾效應(yīng)增強(qiáng)”,這樣,可以使得在肺泡毛細(xì)血管內(nèi)(偏堿性)血紅蛋白具有更高的氧親和力,從肺泡可以獲取更多的氧,同時(shí),在肌肉等組織毛細(xì)血管(偏酸性)中,血紅蛋白氧親和力下降的速度更快,從而更易于釋放氧。因此,氧離曲線逆旋與波爾效應(yīng)增強(qiáng),可能是決定高原低氧耐受性的重要因素,是高原習(xí)服適應(yīng)的重要機(jī)制。在人和哺乳動物是否存在這一機(jī)制,尚未見報(bào)道。血液中白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞是紅細(xì)胞最親密的細(xì)胞,也是炎癥反應(yīng)的主要細(xì)胞。低氧可以直接或間接地激活這些細(xì)胞,產(chǎn)生IL-1、IL-6、IL-8等多種介質(zhì),而且紅細(xì)胞膜上存在與之結(jié)合的受體。因此,我們推測:低氧暴露時(shí),血液白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞等細(xì)胞被激活,釋放多種介質(zhì)(包括細(xì)胞因子),進(jìn)而再作用于紅細(xì)胞,引起血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的變化,引起氧離曲線逆旋和/或波爾效應(yīng)增強(qiáng)。研究目的明確低壓低氧暴露時(shí)血紅蛋白協(xié)同效應(yīng)與波爾效應(yīng)的變化特點(diǎn)與意義,及其與白細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞的關(guān)系。研究方法將SD大鼠暴露于模擬海拔5000 m低壓艙內(nèi)1、7、30 d后,取大鼠動脈血用氧離曲線繪制儀(HEMOX ANLYZER)繪制不同p H(7.45、7.16、7.55)條件下的氧離曲線(ODC),用其軟件計(jì)算出血氧飽和度為50%時(shí)的氧分壓(P50),及Hill系數(shù)(HC),另外,計(jì)算ODC對酸堿的敏感指數(shù)(SI)。SI=(P50 HCl-P50 Na OH)/P50 CON×100%,P50HCl為加入鹽酸時(shí)(p H7.16)的P50,P50NaOH為加入NaOH時(shí)(pH7.55)的P50,P50CON為對照組(p H7.45)時(shí)的P50。大鼠在Morris水迷宮經(jīng)過訓(xùn)練獲得目標(biāo)記憶后,從腹腔注射50 mg/kg 5-羥甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural,5HMF)或生理鹽水(對照組),動物置模擬海拔5000 m的低壓艙內(nèi)1 d。直接在低壓艙內(nèi)再次給藥30 min后,檢測大鼠在目標(biāo)象限內(nèi)的滯留時(shí)間、穿過目標(biāo)的次數(shù),用以評價(jià)記憶能力。在同上海拔的低壓艙內(nèi),將同樣給藥及低氧暴露后的大鼠置恒溫游泳池內(nèi)進(jìn)行負(fù)重游泳,記錄大鼠力竭時(shí)間。分離的人血白細(xì)胞(WBCs)、培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(VECs)置低氧培養(yǎng)箱(5%、1%O2)不同時(shí)間(6、12、24 h),收集其上清。將低氧上清或細(xì)胞因子與分離純化的紅細(xì)胞孵育2 h,然后檢測在不同pH條件下的ODC,計(jì)算P50、HC及SI。研究結(jié)果1.與常氧組相比,低氧暴露7、30 d后,大鼠紅細(xì)胞ODC發(fā)生逆旋、對酸堿的敏感性增加(即波爾效應(yīng)增強(qiáng)),HC、SI顯著增加(p0.05)。低氧暴露1 d后,沒有引起這些變化,HC、SI沒有顯著增加(p0.05),同時(shí),水迷宮中大鼠在目標(biāo)象限的滯留時(shí)間以及穿過原目標(biāo)平臺的次數(shù)顯著降低(p0.05),表明低氧引起記憶能力降低,另外游泳力竭時(shí)間也顯著降低(p0.05),表明低氧引起體力勞動能力也降低。5HMF引起ODC逆旋,并增加對酸堿的敏感性(即波爾效應(yīng)增強(qiáng))。當(dāng)使用5HMF處理后,明顯削弱了低氧暴露1 d引起的大鼠記憶能力與體力勞動能力降低。2.低氧刺激WBCs、VECs后,其培養(yǎng)上清均可引起ODC逆旋并增強(qiáng)波爾效應(yīng),HC、SI顯著增加(p0.05)。一氧化氮抑制劑存在時(shí),顯著削弱白細(xì)胞低氧上清引起的這些變化。與對照組(未加細(xì)胞因子組)相比,IL-1β、IL-6、IL-8作用后,紅細(xì)胞P50顯著降低和SI顯著增加(p0.05)。結(jié)論1.低壓低氧引起ODC逆旋和波爾效應(yīng)增強(qiáng),這可能是低氧習(xí)服的機(jī)制之一。通過促進(jìn)氧離曲線逆旋和/或波爾效應(yīng)增強(qiáng),可以改善低壓低氧環(huán)境下的體力勞動能力和腦力勞動能力。2.低氧刺激白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞后,引起ODC逆旋和波爾效應(yīng)增強(qiáng),增強(qiáng)紅細(xì)胞攜氧能力,NO、IL-1、IL-6、IL-8可能在其發(fā)揮重要的介導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：低氧 白細(xì)胞 血管內(nèi)皮細(xì)胞 氧離曲線 波爾效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R339.5
【目錄】：

• 縮略語表4-6
• Abstract6-9
• 中文摘要9-11
• 第一章 前言11-15
• 第二章 低氧對大鼠氧離曲線與波爾效應(yīng)的影響及其意義15-26
• 2.1 材料與方法15-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果19-24
• 2.3 討論24-25
• 2.4 結(jié)論25-26
• 第三章 低氧時(shí)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞對氧離曲線與波爾效應(yīng)的影響26-34
• 3.1 材料與方法26-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果29-32
• 3.3 討論32-33
• 3.4 結(jié)論33-34
• 第四章 炎癥介質(zhì)對氧離曲線與波爾效應(yīng)的影響34-40
• 4.1 材料與方法34-36
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-38
• 4.3 討論38-39
• 4.4 結(jié)論39-40
• 全文結(jié)論40-41
• 參考文獻(xiàn)41-44
• 文獻(xiàn)綜述 血紅蛋白變構(gòu)的機(jī)制與變構(gòu)藥物抗缺氧的研究進(jìn)展44-53
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文53-54
• 致謝54

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1 官立彬;低壓低氧引起大鼠血液氧離曲線逆旋與波爾效應(yīng)增強(qiáng)[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

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本文編號：907565