高原缺氧可降低机体在高原的体力和脑力劳动能力,缺氧引起能量的生成减少是其主要原因。通过观察高原缺氧暴露后脑线粒体氧化磷酸化功能发现,缺氧时脑线粒体氧的利用和能量产生障碍,态4呼吸氧耗增强,膜电位降低,质子漏活性增强,使氧化磷酸化脱偶联,同时ATP合成酶活性降低,导致能量(ATP)的产生减少,使"无效氧耗"增加。这些改变与缺氧引起脑线粒体UCPs活性增强和含量增加是有关。进一步利用UCPs的特异抑制剂(嘌呤核苷酸)和激动剂(棕榈酸)从正反两个方面证实,当UCPs被抑制时,不仅UCPs活性降低,而且在膜上的密度也降低,质子漏减少,膜电位增加,态4呼吸氧耗降低,脱偶联程度改善,同时ATP合成酶活性增加,ATP产生增多;反之,应用激动剂增强UCPs活性,其结果则相反。研究揭示了高原缺氧暴露后脑线粒体膜UCPs含量- - UCPs活性- - 质子漏- - 膜电位- - 氧化磷酸化效率- - ATP合成之间的关系,阐明了脱偶联蛋白(UCPs)在高原缺氧致脑线粒体功能障碍中的重要作用,因而可以可以作为干预的靶点。
英文主题词High altitude hypoxia, mitochondria, energy metabolism, oxidative phosphorylation, uncoupling protein (UCPs)