高原鼢鼠、高原鼠兔和大鼠肺表面活性物质组成和含量的比较

作者:李永晓; 徐波; 安志芳; 王志洁; 李吉梅; 高聪慧; 魏莲; 魏登邦*
来源:生理学报, 2021, 73(01): 51-61.
DOI:10.13294/j.aps.2020.0060

摘要

本研究通过分析肺表面活性物质(pulmonary surfactant, PS)组成和含量探讨高原鼢鼠(Myospalax baileyi)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的低氧适应机制。高原鼢鼠和高原鼠兔各36只,捕捉于海拔3 600 m左右的青海省海南州贵德县拉脊山地区,36只Sprague-Dawley (SD)大鼠购自海拔1 500 m左右的兰州大学实验动物中心。所有动物麻醉后通过肺循环进行肺灌洗,充分洗净肺组织中的血液,取出完整的肺组织灌洗得到肺泡灌洗液。应用高效液相色谱法分析三种动物PS中磷脂的组成和含量;应用G-250考马斯亮蓝法、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和质谱测序分析PS蛋白质的含量和种类;应用溶氧电极测定了PS溶液中的溶氧量。结果表明:高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠PS中,总磷脂含量依次显著增加(P <0.05),总蛋白含量依次显著减少(P <0.05);三种动物PS中均含有亚油酰棕榈酰胆碱(linoleic palmitoylphosphatidylcholine, LPPC)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(dipalmitoylphosphatidylcholine, DPPC)、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol, PG)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol, PI)和磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine, PSe)等5种磷脂成分,但其相对含量明显不同;在高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠中,LPPC所占比例依次显著增加(P <0.01);高原鼢鼠PS磷脂中,DPPC、PG和PI所占比例极显著高于高原鼠兔(P <0.01),高原鼠兔与SD大鼠之间没有显著差异(P> 0.05);高原鼢鼠与高原鼠兔PS磷脂中,PSe所占比例没有显著差异(P> 0.05),但均极显著高于SD大鼠(P <0.01)。三种动物PS中均含有血清白蛋白(serum albumin, SA),高原鼢鼠和高原鼠兔PS中含有血红蛋白β亚基构成的含血红素的同源四聚体蛋白,高原鼢鼠和SD大鼠PS中含有免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)重链残基,高原鼢鼠Ig重链残基含量极显著高于SD大鼠(P <0.01),含血红素蛋白含量显著高于高原鼠兔(P <0.05)。高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠PS溶液中溶氧量依次显著减小(P <0.01),但均显著高于生理盐水(P <0.01)。以上结果提示,高原鼢鼠和高原鼠兔PS中总蛋白含量显著增加,总磷脂含量显著减少,蛋白成分中含有高含量的含血红素同源四聚体蛋白,且高原鼢鼠主要磷脂成分DPPC的相对含量显著增加,这种PS成分和含量的变化增强了这两种高原动物对低氧环境的适应性。

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