到目前为止的研究表明,Ldh-c 在哺乳动物的精子、卵母细胞和肿瘤细胞中表达,尚未见Ldh-c在哺乳动物体细胞中表达的报道,更不清楚LDH-C4在体细胞中的生理功能和作用机制。依据我们的前期研究基础和前人的研究结果,我们认为Ldh-c不仅在高原鼠兔精子中表达,而且在体细胞中也广泛表达;Ldh-c在高原鼠兔体细胞中广泛表达,可能有利于高原鼠兔在低氧环境中维持较高的能量代谢水平,有效消除在低氧环境中无氧酵解产生的过量乳酸,增强对低氧环境的适应能力。因此,本项目通过高原鼠兔体细胞中Ldh-c的表达水平与低氧之间的关系、LDH-C4的酶促动力学特征及其在高原鼠兔体细胞中的分布和活力、LDH-C4对乳酸代谢的作用及其对高原鼠兔耐缺氧和抗疲劳作用的研究,提供Ldh-c在哺乳动物体细胞中表达的可靠依据,阐明LDH-C4对高原鼠兔适应低氧环境的特殊生理功能和作用机制,丰富动物低氧适应机制理论。
Plateau pika;Testis-specific lactate dehydr;hypoxia;Qinghai-Tibet Plateau;
为了证实LDH-C4是否在高原鼠兔体细胞中表达,通过分子克隆方法在高原鼠兔体细胞测定Ldh-a, Ldh-b,Ldh-c的序列;通过Real time PCR检测不同海拔高原鼠兔Ldh-a, Ldh-b,Ldh-c的表达量;通过原核表达系统分离纯化高原鼠兔LDH-C4,结合乳酸脱氢酶同工酶的热稳定性,利用活性染色法确定LDH-C4在高原鼠兔体细胞乳酸脱氢酶同工酶谱中的位置。应用Western Blotting和免疫组织化学方法研究了LDHC在高原鼠兔体细胞和睾丸组织细胞中的分布。结果表明1. 高原鼠兔Ldh-a 基因全长1693bp,编码区长度为999bp,高原鼠兔Ldh-a的编码区与牛,人,大鼠,小鼠,兔子的同源性分别为87.89%,88.19%,85.69%,86.29%, 88.99%和88.49%;高原鼠兔Ldh-b基因全长1299bp编码区长度为1005bp,鼠兔Ldh-b的编码区序列与牛,人,大鼠,小鼠,猩猩的同源性分别为88.46%,90.15%,86.67%,86.47%,90.15%;Ldh-c在高原鼠兔心脏,肝脏,肺,肾脏,大脑中表达,编码区与睾丸中Ldh-c的序列完全一致,高原鼠兔Ldh-c与Ldh-a,Ldh-b的同源性分别为74%和68%。2. 随着海拔高度的增加,高原鼠兔心脏中Ldh-c的表达量下降差异不显著(P>0.05)、肝脏中Ldh-c的表达量极显著下降(P<0.01)、肺组织中Ldh-c的表达量下降差异不显著(P>0.05)、肾脏中Ldh-c表达量极显著减少(P<0.01)、大脑中Ldh-c表达量下降但差异不显著(P>0.05)、骨骼肌中Ldh-c表达量极显著减少(P<0.01)、睾丸中Ldh-c的表达量下降但差异不显著(P>0.05)3. 成功构建高原鼠兔LDHC原核表达系统,分离纯化得到了具有酶活性的高原鼠兔LDH-C4。4. 通过乳酸脱氢酶活性染色法,结合乳酸脱氢酶同工酶的热稳定性,证实在高原鼠兔体细胞乳酸同工酶谱中从阴极到阳极的第三条带是LDH-C4。5. 研究结果表明,在高原鼠兔体细胞中LDHC只在胞浆中表达,而在睾丸组织细胞中LDHC不仅在胞浆中表达而且在线粒体中表达。上述结果表明Ldh-c在高原鼠兔的体细胞中表达。