农业生物技术学报

作者：张伊阳, 陈树吾, 李斯佳, 李睿, 周熳琳, 杨琨, 张兰, 姚一凡, 张倩, 乔自林

单位：1 西北民族大学生命科学与工程学院,兰州 730030;2 甘肃省动物细胞技术创新中心,兰州 730030;3 西北民族大学生物医学研究中心,兰 州 730030;4 甘肃农业大学 动物医学院,兰州 730070

关键词：牦牛,肺脏,丙酮酸脱氢酶激酶 1 (PDK1),缺氧诱导因子 1α,(HIF-1α,),血管内皮生长因子(VEGF),

基金：国家自然科学基金 (31860687); 甘肃省自然科学基金 (21JR11RA024); 中央高校基本科研业务费项目 (31920230060); 甘肃省教育科技创新项目(2023B-055); 教育部动物医学生物工程创新团队(IRT-17R88); 国家自然科学基金 (32002241)

丙酮酸脱氢酶激酶 1 (pyruvate dehydrogenase kinase 1, PDK1) 低氧下可由缺氧诱导因子 1α (hypoxia inducible factor 1α, HIF-1α)诱导并参与调控糖酵解反应,同时可上调 HIF-1α的靶基因血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)表达,促进肺组织结构的重塑。为了揭示 PDK1、HIF-1α 及 VEGF 因子在不同年龄牦牛(Bos grunniens)肺脏中的表达分布特点,探讨其在牦牛肺脏适应高原低氧环境可能的调控作用,本研究通过采集新生、6 月龄、3 岁、6 岁健康牦牛的肺脏组织,运用苏木精-伊红 (hematoxylin-eosin, HE)染色、免疫组织化学染色、光密度分析、qRT-PCR 和蛋白免疫印迹的方法,对不同年龄组牦牛肺脏组织中PDK1、HIF-1α 及 VEGF的分布以及表达量的差异性进行研究。HE 染色结果显示,随着年龄的增长,终末细支气管管壁平滑肌增厚。免疫组化和光密度分析结果显示,PDK1、HIF-1α 及 VEGF 主要分布在不同年龄牦牛肺终末细支气管及其分支的单层纤毛柱状上皮以及伴行动脉、肺泡壁上。qRT-PCR 结果显示,PDK1 和HIF-1α 基因的相对表达量在6 岁组表达量最高,3 岁组表达次之。VEGF 基因的相对表达量在4 个年龄组均差异性不显著。Western blot 结果显示,PDK1 蛋白在6 岁组的表达量显著低于新生、6 月龄和3 岁组(P<0.05),HIF-1α 和VEGF 蛋白在6 岁组的表达量显著高于新生、6 月龄和3 岁组(P<0.05)。PDK1的蛋白表达量会随着年龄的增长先上升后下降,HIF-1α 和VEGF 则呈现升高的趋势,推测 PDK1、HIF-1α 及 VEGF 蛋白在低氧下可调节肺内葡萄糖代谢和血管重塑过程。综上,PDK1、 HIF-1α 及 VEGF 可能在牦牛肺脏发育过程中起重要作用,并参与调控牦牛适应高原低氧环境。本研究为不同年龄牦牛高原低氧适应性机制的比较研究提供了基础资料。

来源：2023年第8期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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