動物生活在大氣壓、氧分壓和氣溫較低,紫外線強烈而干燥的高原環(huán)境中容易引發(fā)各種急性、慢性高原病。研究高原低氧環(huán)境適應性對于人類適應高原環(huán)境、開發(fā)利用高原資源具有重要意義。藏綿羊主要分布在海拔3,000⁵,000米的青藏高原及其毗鄰地區(qū),2016年底,僅西藏和青海地區(qū)的綿羊存欄量便已超過2200萬只以上。藏綿羊是適宜高寒牧區(qū)發(fā)展的特殊畜種之一,也是青藏高原地區(qū)農(nóng)牧民主要的經(jīng)濟來源之一。長期的生活繁衍已使藏綿羊?qū)Ω吆脱醯沫h(huán)境有了很好的適應能力,經(jīng)過長期的自然選擇和人工選擇,藏綿羊在生理、生化等各方面指標都具有了穩(wěn)定的遺傳特性。藏綿羊也是理想的高原低氧實驗動物。線粒體是真核細胞中的能量“加工廠”,催化代謝反應,是有氧呼吸的主要場所。它不僅參與細胞的氧化磷酸化、三羧酸循環(huán)等新陳代謝,產(chǎn)生各種細胞功能所必需的能量,還在細胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的維持、信號傳遞和細胞凋亡的調(diào)控等諸多生理生化過程中發(fā)揮著重要作用。線粒體的融合和分裂調(diào)控線粒體的形態(tài),而線粒體的形態(tài)和結構的完整,尤其是嵴結構的完整直接影響著線粒體的功能。對藏綿羊高原低氧適應性的研究大多集中在分子調(diào)控機制及組織學、形態(tài)學、生理學... 

【文章來源】：甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

經(jīng)典的線粒體模式圖a[50]和基于此模式圖

5存在一定的平衡關系，從而使得線粒體的形態(tài)和功能得以維持正常[56]。線粒體動態(tài)平衡的破壞會導致其功能、信號通路和代謝發(fā)生變化，并有可能引起多種疾病的發(fā)生。代謝紊亂、衰老、癌癥和神經(jīng)衰退等病理改變均與其平衡破壞有關[57,58]。圖2.線粒體的融合和分裂來自黃色熒光蛋白YFP標記的活體小鼠胚胎成纖維細胞線粒體的時間間隔熒光電影的靜止幀，0秒、3秒、6秒顯示了線粒體的融合過程，81秒、84秒、87秒顯示了線粒體的分裂過程[59]。Fig.2Mitochondrialfusionanddivision.StillframesfromtimelapsefluorescencemovieofYFP-labeledmitochondriainalivingmouseembryonicfibroblast.0Sec,3Sec,6Secshowsthefusionprocessofmitochondria,81Sec,84Sec,87Secshowsthefissionprocessofmitochondria[59].線粒體通過與細胞骨架結合可以在細胞中做較長距離的移動[55,60,61]。它們可以從胞漿中導入蛋白質(zhì)，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中導入脂質(zhì)。在許多細胞類型中，線粒體都以細長小管的形式存在。這些小管通常相互連接[53,56,62]，形成線粒體網(wǎng)。調(diào)節(jié)線粒體的形態(tài)和分布，有助于優(yōu)化線粒體功能，以應對細胞內(nèi)需求和細胞外信號的變化。在不同組織和不同細胞中，甚至相同細胞的不同時期，線粒體在形態(tài)結構及分布上也會有所不同[63]。線粒體的融合和分裂不僅調(diào)控其形態(tài)，還對線粒體的功能、分布、動力學和遺傳結構的完整性起至關重要的作用[64-67]。線粒體的融合可以使線粒體內(nèi)含物之間進行交換融合，并能維持整個線粒體的膜電位保持恒定[68]。線粒體的分裂則可以調(diào)節(jié)細胞死亡途徑，控制細胞內(nèi)

6線粒體的數(shù)目，并可通過介導細胞自噬來減少線粒體的損傷等[69]。線粒體融合介導線粒體間的分子交換[70],破壞線粒體間的融合會導致嚴重缺陷[59]，而線粒體的分裂受阻則會出現(xiàn)巨大型線粒體，同樣不利于線粒體功能的正常發(fā)揮。2.2線粒體嵴2.2.1線粒體嵴結構線粒體嵴的形態(tài)多種多樣，除褶皺樣外，人們還發(fā)現(xiàn)了管狀嵴和板狀嵴[71,72]。研究表明，內(nèi)部邊界膜和嵴膜的蛋白質(zhì)分布顯示出不對稱性，因此它們可能是內(nèi)膜的不同亞部分[73-75]。因此，可以把線粒體內(nèi)膜分為兩個部分：與外膜平行的內(nèi)界膜（IBM）和延伸到線粒體內(nèi)部的嵴膜（CM）（圖3，b）[75,76]。線粒體外膜和內(nèi)膜之間的空間，也就是線粒體膜間空間（IMS），與嵴內(nèi)空間（嵴板之間的空間）相比，是相對狹窄的（圖3，a）。圖3.線粒體三維斷層圖a和利用線粒體三維斷層切片制作的計算機模型b[77]。圖b中，黃色管狀部分為線粒體嵴膜（CM），藍色部分為線粒體內(nèi)界膜（IBM）和線粒體外膜（OMM）。Fig.3Mitochondrialthree-dimensionaltomogramaanditscomputermodelb[77].Infigureb,theyellowtubularportionismitochondrialcristaemembrane(CM),andtheblueportionismitochondrialinternal(IBM)andexternalmembrane(OMM).ab

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]藏綿羊HMOX2基因克隆、表達及其耐低氧適應性進化分析[J]. 何建文,劉秀,李少斌,王繼卿,胡江,羅玉柱.  農(nóng)業(yè)生物技術學報. 2018(11)
[3]藏綿羊JNK1基因遺傳特征及其適應性進化分析[J]. 劉憲,劉秀,王繼卿,李少斌,胡江,羅玉柱.  基因組學與應用生物學. 2018(03)
[4]藏綿羊PPARα基因遺傳變異特征及組織表達分析[J]. 張亞強,劉秀,李少斌,王繼卿,胡江,郝志云,羅玉柱.  基因組學與應用生物學. 2019(04)
[5]HIF-1α和HIF-2α基因在藏綿羊不同組織中的表達及其意義[J]. 李少斌,焦丹,王繼卿,劉秀,羅玉柱.  中國草食動物科學. 2016(03)
[6]大通牦牛心肌線粒體超微結構增齡性變化特點及低氧適應[J]. 張勤文,俞紅賢,李莉,荊海霞,魏青,王志強,張晶晶.  中國獸醫(yī)學報. 2016(03)
[7]西藏綿羊低氧適應的血液生理學特性研究[J]. 李孝儀,楊舒黎,馬黎,楊建發(fā),孔曉艷,韓旭,李濟中,魯紹雄,嚴達偉.  黑龍江畜牧獸醫(yī). 2016(01)
[8]HIF-1α、HIF-2α在高原根田鼠不同組織中的表達及意義[J]. 王海潔,范微,劉朋朋,王忠東,王亞平,格日力.  基礎醫(yī)學與臨床. 2015(03)
[9]藏羊大腦微動脈內(nèi)皮特征與高原適應性研究[J]. 王欣榮,劉英,吳建平.  生命科學研究. 2013(04)
[10]藏羊腦動脈系統(tǒng)結構特征與高原適應性研究[J]. 王欣榮,吳建平.  家畜生態(tài)學報. 2013(08)

碩士論文
[1]COX17、EPOR、VEGF-A基因的多態(tài)性與藏羊高海拔低氧適應性的關聯(lián)性研究[D]. 王朝風.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2014



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