藏猪高运氧能力相关基因的克隆和表达调控研究

藏猪作为高原适应能力最强的土著猪品种是很好的低氧适应研究的模式动物。我们前期研究结果表明：藏猪在高海拔条件下，具有正常氧饱和度（95％）；保持高的血红蛋白浓度（149.87 g/L）；保持正常的肺动脉压（25 mmHg）和心输出量（3.45 L/min）。针对这些低氧适应性生理指标，本项目选择藏猪和杜洛克猪作对照分析：一方面，克隆低氧诱导因子（HIF-1）、促红细胞生成素（EPO）和一氧化氮合酶（eNOS、nNOS、iNOS）基因，筛选藏猪低氧功能突变；另一方面，利用荧光定量PCR检测HIF-1α、EPO和NOS的mRNA表达量，利用Western blot检测蛋白表达量，揭示藏猪上述基因低氧特异表达谱；最后，通过凝胶阻滞试验检测突变的低氧调控元件与HIF-1结合能力，揭示HIF-1介导的藏猪EPO及NOS低氧适应性表达的调控机制。研究结果可以为藏系杂优猪的标记辅助选育筛选分子标记。

本研究选择茶马古道沿线连续海拔分布猪种为材料，包括滇南小耳猪（1000米以下）、撒坝猪（2000米左右）及藏猪（3000米以上），并以欧系猪种杜洛克为对照。完成HIF¬-1α、iNOS、eNOS、nNOS、HIF¬-2α（EPAS1）、PHD2(EGLN1)及VEGF等7个低氧诱导因子调控通路基因的SNP筛选，但在目前检测的HIF通路主要基因均未检测出低氧选择候选位点，表明藏猪可能存在与高原民族群体不同的低氧适应遗传机制。. 对以上主要基因完成了藏猪和杜洛克目标组织的mRNA荧光定量、Western blot和Elisa实验，各目标基因转录水平未检测出低氧适应性表达谱；但在蛋白水平上，PHD2蛋白表达下调3倍，导致HIFα蛋白表达上调3倍，而HIFα蛋白上调并未改变其靶基因 NOS和VEGF（肺）的mRNA表达量，这与低氧应激通路不一致，藏猪NOS和VEGF的蛋白表达量上调，可能源于低氧翻译机制。. 测定分布于茶马古道沿线的连续海拔猪种血液和血流变生理指标，血红蛋白和红细胞相关指标高位表现，导致血流黏稠度指标恶化，但红细胞变形能力、抗聚集能力仍正常，提示红细胞膜的特性和血管通畅性是低氧研究的切入点，前者应该受HIFα的调控，后者正好与NOS、VEGF有关。. 通过本项目的实施，发表论文4篇，SCI 1篇，培养硕士3名；低氧调控相关结果待发表。研究结果为低氧调控通路研究以及高原低氧适应研究奠定基础和提供后续研究的新的切入点。