近日，西藏大學(xué)在“藏族人群對高原低氧生理適應(yīng)的分子機(jī)制”研究中取得重要進(jìn)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(jī)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(xué)綜述性學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)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(yīng)性。現(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(yīng)性選擇形成了對高原低氧的最佳生理適應(yīng)性。但是，適應(yīng)性選擇是如何通過基因組水平的精細(xì)調(diào)控來實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵低氧敏感器官的功能適應(yīng)這一遺傳機(jī)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(yīng)的分子機(jī)制，2006年西藏大學(xué)高原醫(yī)學(xué)研究中心自成立，就與中國科學(xué)院昆明動物研究所宿兵研究員、青海省高原醫(yī)學(xué)科學(xué)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(xué)基金重大研究計劃等一系列科研項(xiàng)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(guān)鍵基因EPAS1與EGLN1的生物學(xué)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(xì)胞增多癥方面發(fā)揮著重要的調(diào)控作用等。

測定目標(biāo)人群血液NO數(shù)據(jù)

高原適應(yīng)是一種復(fù)雜的生理性狀，各種與氧吸收、氧運(yùn)輸，氧代謝相關(guān)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(xué)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(xué)和高山醫(yī)學(xué)界一直認(rèn)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(yīng)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(yīng)中的調(diào)控機(jī)制?！蔽鞑卮髮W(xué)高原醫(yī)學(xué)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?！贝蕹⒔淌谡f，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(dāng)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(yīng)人群的血液NO數(shù)據(jù)。

除了要找到目標(biāo)人群，還需要在不同海拔環(huán)境中搭建野外實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室再開展后續(xù)研究。但西藏沒有大型的液氮生產(chǎn)設(shè)施，這對樣本的保存提出了非常大的考驗(yàn)。“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(shí)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(tuán)隊(duì)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(xué)者提出的NO升高是藏族特有的高原生理適應(yīng)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(jìn)氧的運(yùn)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(fù)效應(yīng)?！贝蕹⒔淌诒硎?。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(jī)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(jī)體通過對高原低氧的鈍化反應(yīng)避免了紅細(xì)胞過度增殖導(dǎo)致的慢性高原病。

崔超英教授表示，這一成果對高原適應(yīng)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(yīng)的分子機(jī)制提供了新的視角。“研究首次揭示了一氧化氮在高原低氧環(huán)境中的生理調(diào)節(jié)機(jī)制，為NO用于慢性高原病治療打下了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。不僅如此，這一發(fā)現(xiàn)對于利用NO對血管的舒張效應(yīng)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(xué)數(shù)據(jù)，具有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景?！?/p>

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