羟基脲诱导胚胎样血红蛋白表达对小鼠缺氧的改善作用

作者：周晓英; 矫力; 崔宇; 李晓栩; 阳一栋; 杨诚忠; 王辰元; 黄缄^*

来源：陆军军医大学学报, 2023, 45(02): 93-101.

DOI：10.16016/j.2097-0927.202206100

• 羟基脲
• 低氧
• 胚胎样血红蛋白
• 胎儿血红蛋白

目的 探讨羟基脲（hydroxyurea,HU）对密闭缺氧小鼠的保护作用及机制。方法 将60只6～8周龄、体质量18～22g的雄性C57BL/6J小鼠随机分成常氧对照组（NC组，n=10）、常氧HU组（NHU组，n=10）、缺氧对照组（HC组，n=20）、缺氧HU组（HHU组，n=20）。HU组每天腹腔注射HU100mg/kg；对照组每天注射等量生理盐水。4周后取NHU组和NC组小鼠的骨髓进行转录组测序；再将HHU组和HC组置于密封瓶，进行密闭缺氧，记录其生存时间；在缺氧15min时，取脑、肾组织进行免疫组化，同时取未缺氧的NHU组和NC组脑、肾组织进行对照；并对骨髓进行RT-qPCR验证，外周血进行Westernblot验证。结果 HHU组小鼠密闭缺氧的生存时间显著延长（P<0.05）；脑和肾脏缺氧程度显著降低（P<0.05）。外周血氧亲和力显著提高，且P50与小鼠生存时间存在显著的负相关关系（Pearson=-0.738,P<0.01）。转录组共检测到65389个基因，其中NHU组上调基因50个，下调基因272个（|log2FC|≥1,Q<0.05），对差异显著的基因进行功能富集，结果发现在分子组成上，血红蛋白复合体居于首位；分子功能上，主要富集到影响血红蛋白各亚基结合的分子；生物学功能上主要富集到红细胞发育相关的生物学过程。差异分子中，Erfe、Hbb-y、Hbb-bh1、Hba-x>1.5倍以上，而下调基因有红系发育相关基因Klf1、Sox6、Gata1等；经验证，NHU组Hbb-y、Hbb-bh1、Hba-x的mRNA显著升高，外周血HbE(ε-globin)蛋白表达增加，差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 HU对密闭缺氧小鼠具有明显的保护作用，可能与HU诱导高氧亲和力的胚胎样血红蛋白表达，从而促进携氧的作用有关。

• 单位
  第三军医大学; 中国人民解放军陆军军医大学