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甘肃鼢鼠隶属于啮齿目,鼹形鼠科,终生适应营地下洞道生活,生活环境是典型的低氧高二氧化碳,经过长期进化,产生了一系列适应性特征,是研究低氧适应的理想物种。动物在机体缺氧时,会增加血液粘稠度,加大血液循环阻力,从而对心血管系统造成损伤,而低氧动物并不表现出这些特征。目前,已对低氧下甘肃鼢鼠心脏进行了一系列生理生化研究,为进一步探索地下鼠心血管对低氧的适应机制,本研究将陕西省延安地区捕获的18只健康成年甘肃鼢鼠随机分为3组(每组6只),3组分别进行如下处理:21%氧浓度适应1周、10.5%氧浓度处理44 h、6.5%氧浓度处理6 h,随后取心肌组织进行转录组测序。对测序结果进行生物信息学分析,进行功能注释和差异表达基因筛选,并对差异表达基因进行Gene Ontology(GO)数据库注释和 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)数据库通路分析。通过分析筛选出与心血管功能相关的差异表达基因纤维蛋白原,采用实时定量技术测定其mRNA在甘肃鼢鼠和SD大鼠中的表达变化,利用克隆技术得到纤维蛋白原基因的cDNA序列,再对纤维蛋白原基因所在通路的其他相关基因:组织途径抑制物(TFPI)、激肽原(KNG)、凝血因子Ⅲ(FⅢ)、凝血因子X(FX)、凝血因子V(FV)和凝血因子Ⅱ(FⅡ)进行实时定量分析,探究这些基因的mRNA在低氧条件下的表达情况及对纤维蛋白原的调节。主要结果和结论如下:1.对甘肃鼢鼠心脏不同氧浓度转录组测序分析,结果表明,组装后共得到Unigene 34,988,筛选出差异表达基因(DEGs)274个。对注释到的差异表达基因进行分析,发现10.5%氧浓度VS6.5%氧浓度处理组注释得到的差异基因较多,GO注释和KEGG注释到的通路也较多,说明是6.5%氧浓度对甘肃鼢鼠的影响较大,6.5%氧浓度急性低氧胁迫激发了甘肃鼢鼠的自身调节机制,使其基因水平的变化较大。2.对差异表达显著的基因纤维蛋白原分析,实时定量结果显示,与21%氧浓度相比,甘肃鼢鼠纤维蛋白原基因mRNA的相对表达量在10.5%和6.5%条件下显著下调(与转录组测序结果一致),而SD大鼠则显著上调;与SD大鼠相比,甘肃鼢鼠纤维蛋白原基因mRNA的相对表达量在10.5%和6.5%条件下显著下调,结果表明,甘肃鼢鼠在低氧下能通过下调心脏纤维蛋白原mRNA的表达,减少血浆中红细胞和血小板的聚集,以防止低氧下血液过度粘稠,减少血液循环阻力,降低血栓形成的几率,从而保护心脏。3.对甘肃鼢鼠纤维蛋白原的3个编码基因FGA、FGB、FGG的cDNA区序列进行扩增并预测其氨基酸序列,结果显示FGA cDNA长1442bp,FGB cDNA长902bp,FGGcDNA长432bp。扩增结果的cDNA序列与格兰高地盲鼹鼠的同源性最高,相似度达89%以上,预测的氨基酸序列同源性在71%以上,核酸和蛋白质序列的预测结果表明测到的cDNA序列为甘肃鼢鼠的cDNA序列。4.对纤维蛋白原所在通路的其他差异表达基因的表达水平研究,转录组测序结果和实时定量结果都显示TFPⅠ的mRNA相对表达量在10.5%和6.5%条件下显著上调,KNG则显著下调。TFPⅠ是凝血第一阶段中外源性途径中的抑制因子,本研究的结果TFPⅠ mRNA表达上调,说明其对TF和FX的抑制作用加强,最终使纤维蛋白原表达下降。KNG是凝血第一阶段中内源性途径的一个重要因子,该因子表达下调减弱了凝血的内源过程,使纤维蛋白原表达下调。5.对转录测序无显著性差异的通路上的其他重要基因FⅢ、FX、FⅤ和FⅡ进行实时定量研究,发现FⅢ在21%氧浓度VS10.5%氧浓度,21%氧浓度VS6.5%氧浓度mRNA相对表达量无显著性差异,而10.5%氧浓度VS6.5%氧浓度则显著上调,可能是21%氧浓度对于甘肃鼢鼠来说是高氧刺激,而6.5%的氧浓度会有较大的刺激,可加强凝血外源性途径的启动。10.5%和6.5%氧浓度条件下FX、FV和FⅡ均显著下调,这些因子的变化趋势促进了纤维蛋白原基因mRNA表达水平的变化,共同调节凝血过程。上述研究从转录组角度获得了差异表达基因纤维蛋白原,该基因在低氧条件下mRNA表达下调。纤维蛋白原是凝血的关键基因,主要通过内源性和外源性两条途径来调节,外源性途径中TFPⅠ mRNA的表达量上调FⅢ mRNA的表达量下调,内源性途径中KNG mRNA的表达下调,外源性途径与内源性途径汇合后共同作用使FX、FV和FⅡ的mRNA表达量也下调,最终使纤维蛋白原mRNA在低氧下的表达量下调,从而减少红细胞和血小板聚集,降低血液循环阻力,降低血栓形成的几率以适应低氧环境。