近日，西藏大學在“藏族人群對高原低氧生理適應的分子機制”研究中取得重要進展，首次揭示了藏族人群血液一氧化氮（NO）在高原低氧環(huán)境中的鈍化調(diào)節(jié)機制，提出“NO鈍化調(diào)節(jié)假說”。這一研究成果以《藏族人群在高原低氧環(huán)境中血液一氧化氮的鈍化調(diào)節(jié)（Blunted Nitric Oxide Regulation in Tibetans under High Altitude Hypoxia）》為題發(fā)表在我國首份英文版自然科學綜述性學術期刊《國家科學評論》（National Science Review）上。

取得一批原創(chuàng)性研究成果

高寒缺氧是人們對青藏高原環(huán)境的直觀印象。然而在這樣的極端環(huán)境下，仍有500多萬藏族居民世代定居，其中70%以上的人口常住于海拔3500米以上的高海拔地區(qū)，并對高原低氧環(huán)境產(chǎn)生了最佳的生理適應性?，F(xiàn)代藏族人群的祖先早在3萬多年前就已成功定居于青藏高原，然后經(jīng)過對低氧敏感器官的連續(xù)的適應性選擇形成了對高原低氧的最佳生理適應性。但是，適應性選擇是如何通過基因組水平的精細調(diào)控來實現(xiàn)對關鍵低氧敏感器官的功能適應這一遺傳機制仍然不清楚。

為了系統(tǒng)闡明藏族人群對高原低氧環(huán)境適應的分子機制，2006年西藏大學高原醫(yī)學研究中心自成立，就與中國科學院昆明動物研究所宿兵研究員、青海省高原醫(yī)學科學研究院吳天一院士展開了緊密合作。在國家973計劃、國家自然科學基金重大研究計劃等一系列科研項目資助下，已取得了一批原創(chuàng)性研究成果。這其中包括初步揭示了低氧代謝通路中兩個關鍵基因EPAS1與EGLN1的生物學功能，闡明EPAS1與EGLN1在維持藏族人群在高原低氧環(huán)境中的正常血紅蛋白濃度，在防止高原紅細胞增多癥方面發(fā)揮著重要的調(diào)控作用等。

測定目標人群血液NO數(shù)據(jù)

高原適應是一種復雜的生理性狀，各種與氧吸收、氧運輸，氧代謝相關的器官都參與其中。其中，一氧化氮（NO）是重要的血管舒張因子，在心血管和呼吸等重要生理功能中發(fā)揮著重要作用。西方學者十年前通過比較高原藏族與平原人群之間的血液NO濃度發(fā)現(xiàn)，高原藏族血液NO水平要比平原人群血液NO水平高出10倍以上，因此，國際生理學和高山醫(yī)學界一直認為NO升高可能是藏族特有的對高原低氧環(huán)境的生理適應特征。

“然而，由于缺乏長期生活在高原低氧環(huán)境中的平原人群和長期生活在平原地區(qū)的藏族人群的血液NO數(shù)據(jù)，因此，該假說存在很大的疑問和不足。為了系統(tǒng)闡明高原藏族人群與移居高原的平原漢族人群中血液NO的變異模式，我們測定了在不同海拔藏族人群與漢族人群血液NO的濃度，以期揭示NO在藏族人群對高原低氧環(huán)境適應中的調(diào)控機制?！蔽鞑卮髮W高原醫(yī)學研究中心主任崔超英教授說。

“藏族人群的世居地一般在海拔2500-5000米的高原地區(qū)，想要尋找世居在1000米以下的極低海拔環(huán)境中的藏族人群非常困難。”崔超英教授說，目前所能找到的長期居住在2000米以下的藏族人群只能是西寧周邊地區(qū)以及移居到墨脫縣格當鄉(xiāng)（1990米）的藏族人群。同時，研究人員還鎖定了不同海拔高度移居高原的平原漢族人群，遺憾的是，由于客觀上沒有長期生活在4500米以上極高海拔的移居平原漢族人群，因而無法獲得相應人群的血液NO數(shù)據(jù)。

除了要找到目標人群，還需要在不同海拔環(huán)境中搭建野外實驗室，現(xiàn)場抽取血液樣本、及時分離血清、保存在液氮中帶回實驗室再開展后續(xù)研究。但西藏沒有大型的液氮生產(chǎn)設施，這對樣本的保存提出了非常大的考驗。“樣本保存不好，就很有可能影響最后的數(shù)據(jù)，也不能反映人群的真實生理特征。好在我們還是克服了種種困難，最終測定了2000多個長期生活在不同海拔地區(qū)（1990m-5018m）的藏族和漢族個體的血清NO水平，獲得了第一手的珍貴數(shù)據(jù)”。崔超英教授說。

研究結(jié)果否定了西方假說

通過系統(tǒng)比較這些第一手的數(shù)據(jù)，研究團隊首次發(fā)現(xiàn)，低海拔漢族人群表現(xiàn)出了比同海拔藏族人群更高的NO水平。這一結(jié)果否定了西方學者提出的NO升高是藏族特有的高原生理適應特征的假說，并首次提出“藏族人群在高原低氧環(huán)境中NO的鈍化調(diào)節(jié)”假說。

“藏族血液NO水平的‘溫和上升’有利于舒張血管從而促進氧的運輸，但由于NO的鈍化調(diào)節(jié)使得上升幅度得到控制，避免NO過度升高帶來的負效應。”崔超英教授表示。這一調(diào)控與世居高海拔藏族的血紅蛋白的調(diào)控類似。世居高海拔地區(qū)的藏族人群與生活在平原地區(qū)的人群相比有較高的血紅蛋白水平，這有利于在高原低氧環(huán)境下機體更有效的利用氧。但這種血紅蛋白的升高是在正常范圍之內(nèi)的，機體通過對高原低氧的鈍化反應避免了紅細胞過度增殖導致的慢性高原病。

崔超英教授表示，這一成果對高原適應研究提供了新的方向，為最終揭示藏族人群對高原低氧極端環(huán)境適應的分子機制提供了新的視角?！把芯渴状谓沂玖艘谎趸诟咴脱醐h(huán)境中的生理調(diào)節(jié)機制，為NO用于慢性高原病治療打下了堅實的理論基礎。不僅如此，這一發(fā)現(xiàn)對于利用NO對血管的舒張效應治療其它內(nèi)外環(huán)境缺氧性疾病時的劑量問題提供了第一手的科學數(shù)據(jù)，具有重要的科學意義和廣闊的應用前景?！?/p>

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