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第43卷第4期
               ·482 ·                            南 京    医 科 大 学 学         报                        2023年4月


              称,HSPB1改善了大鼠心肌细胞内源性谷胱甘肽还                          小鼠肾脏组织转录组谱,检测到高原低氧胁迫下大
              原酶(glutathione reductase,GR)/GSH/谷胱甘肽过氧           量与能量代谢途径相关的 DEG,KEGG 分析发现这
              化物酶(glutathione peroxidase,GPx)和硫氧还蛋白             些差异基因高度富集于过氧化物酶体、氧化磷酸
             (thioredoxin,Trx)/过氧化还原素(peroxiredoxin,Prx)        化、产热、碳代谢以及三羧酸循环等途径,在 GO 注
              抗氧化系统的还原功能,证实了HSPB1参与蛋白质                          释分析中也发现了类似的结果,因此,高原低氧胁
              抗氧化反应     [25] 。因此,HSPB1的表达有助于维持机                 迫影响机体能量代谢,致使机体氧化应激、炎症反
              体氧化应激。本研究中,HKT组HSPB1基因表达明                         应和脂质代谢失衡的分子机制有待进一步深入研
              显低于PKC组。                                          究。本研究丰富了高原医学在低压低氧胁迫条件
                  通过对差异基因进行 GO 注释分析发现,三大                        下能量代谢方面的研究内容,为深入探讨机体能量
              功能分类中占比最高的GO条目与机体能量代谢有                            代谢响应高原低氧胁迫的分子调控机制提供了线
              关,提示高原持续性低氧刺激条件下机体的能量代                            索,也为与能量代谢相关高原病的病因学研究提供
              谢途径发生了重要变化。同时,本研究对能量代谢                            了新的理论依据和研究方向。
              相关基因进行了 KEGG 通路富集分析,发现包括氧                         [参考文献]
              化磷酸化、过氧化物酶体、产热、碳代谢以及三羧酸
                                                                [1] DAVIS P R,PATTINSON K T,MASON N P,et al. High
              循环等多条通路发生了显著变化。
                                                                     altitude illness[J]. J R Army Med Corps,2005,151(4):
                  过氧化物酶体是一种具有多种氧化酶的细胞
                                                                     243-249
              器,主要参与机体脂肪酸的β⁃氧化。研究表明,过氧
                                                                [2] GAUR P,PRASAD S,KUMAR B,et al. High⁃altitude hy⁃
              化物酶体在复杂脂质合成和转化中起核心作用,是                                 poxia induced reactive oxygen species generation,signal⁃
              必需的代谢细胞器,此外过氧化物酶体已经成为一                                 ing,and mitigation approaches[J]. Int J Biometeorol,
              种细胞因子,可通过多种途径调节免疫反应和炎症                                 2021,65(4):601-615
              的发生   [26] 。本研究中高原低氧处理条件下,过氧化                     [3] GUDBJARTSSON T,SIGURDSSON E,GOTTFREDSSON
              物酶体通路中酰基辅酶 A 氧化酶(acyl⁃coenzyme A                       M,et al. High altitude illness and related diseases⁃a re⁃
              oxidase,ACOX)中的 ACOX1、ACOX2、ACOX3 表达                   view[J]. Laeknabladid,2019,105(11):499-507
              显著下调。ACOX是过氧化物酶体中催化分解各种                           [4] LEE P,CHANDEL N S,SIMON M C. Cellular adaptation
                                                                     to hypoxia through hypoxia inducible factors and beyond
              底物β氧化的第一步         [27] 。ACOX1、ACOX2和ACOX3
                                                                    [J]. Nat Rev Mol Cell Biol,2020,21(5):268-283
              与脂肪酸β⁃氧化有关         [28] 。ACOX1 负责长直链脂肪
                                                                [5] XIE H,SIMON M C. Oxygen availability and metabolic
              酸的氧化    [29] ,ACOX2是唯一参与胆汁酸生物合成的
                                                                     reprogramming in cancer[J]. J Biol Chem,2017,292
              酰基辅酶 A 氧化酶,ACOX2 和 ACOX3 都参与支链
                                                                    (41):16825-16832
              脂肪酸的降解 。
                          [27]
                                                                [6] HRDLICKOVA R,TOLOUE M,TIAN B. RNA⁃Seq meth⁃
                  氧化磷酸化信号通路是机体产生能量的重要                                ods for transcriptome analysis[J]. Wiley Interdiscip Rev
              通路,与体内能量代谢密切相关。细胞色素 C 氧化                               RNA,2017,8(1):10.1002/wrna.1364
              酶(cytochrome C oxidase subunit,COX)亚基在氧化          [7] GAO X,JIANG Z,ZHANG S,et al. Transcriptome analy⁃
              磷酸化信号通路中维持线粒体的正常功能,高原低                                 sis and immune⁃related genes expression reveals the im⁃
              氧组小鼠肾脏组织中 COX5A、COX5B、COX7A 等基                         mune responses of Macrobrachium rosenbergii infected by
              因表达显著下调。研究发现,在缺氧条件下大鼠心                                 Enterobacter cloacae[J]. Fish Shellfish Immunol,2020,
              脏和心肌细胞中 COX5A 表达显著降低,COX5A 基                           101:66-77
              因表达下调与缺氧诱导的细胞凋亡密切相关,同时                            [8] KIM W J,LIM J H,LEE J S,et al. Comprehensive analy⁃
                                                                     sis of transcriptome sequencing data in the lung tissues of
              COX5A 可 能 是 抗 衰 老 药 物 的 潜 在 靶 标         [30- 31] 。
                                                                     COPD subjects[J]. Int J Genomics,2015,2015:206937
              COX5B的缺失会诱发线粒体功能障碍,抑制细胞生
                                                                [9] TIAN L,JIA Z,XU Z,et al. Transcriptional landscape in
              长并促进细胞衰老,衰老细胞可促进白介素⁃8和其
                                                                     rat intestines under hypobaric hypoxia[J]. Peer J,2021,
              他细胞因子的产生,从而增强细胞迁移,促进炎症
                                                                     9:e11823
              的发生   [32] 。COX7A具有抗衰老功能,在衰老小鼠心                   [10] GAN Z,POWELL F L,ZAMBON A C,et al. Transcrip⁃
                                 [33]
              脏线粒体中表达下调 。                                            tomic analysis identifies a role of PI3K⁃Akt signalling in
                  综上所述,本研究通过比较不同海拔暴露下的                               the responses of skeletal muscle to acute hypoxia in vivo
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