在读博士研究生李吉梅在《Frontiers in genetics》杂志上发表“A new homotetramer hemoglobin in the pulmonary surfactant of plateau zokors (Myospalax baileyi)”

作者: 时间:2022-03-08 点击数:

哺乳动物肺表面活性物质的结构和组成成分对维持肺气体交换和机体免疫发挥着重要的作用,肺表面活性物质成分异常和结构变化与高原肺水肿、各类呼吸综合症和哮喘等呼吸系统疾病有着密切的关系。高原鼢鼠是青藏高原特有的地下鼠,终生生活在完全密封严重缺氧的地下洞道中,深层洞道中氧气浓度低于喜马拉雅山顶。高原鼢鼠对其严重的缺氧生境具有极强适应力。近期,青海大学高原医学研究中心博士生导师魏登邦教授团队对高原鼢鼠适应严重低氧环境的机制取得了原创性的发现,他们在高原鼢鼠的肺表面活性物质中发现了一种高含量的同源四聚体血红蛋白,该蛋白由血红蛋白β家族中胚胎型表达基因(γ基因)的旁系同源基因(γ-like)控制合成,γ-like基因是高原鼢鼠祖先钻入地下后,在长期的低氧胁迫下由γ基因复制后经结构变异形成的。γ-like基因上游具有肺组织特异性增强子和低氧调控元件,在肺泡上皮II型细胞中特异性表达,通过板层小体分泌到肺泡腔中,成为肺表面活性蛋白的主要成分,低氧显著上调该基因的表达。该同源四聚体蛋白显著增加了肺表面活性物质的溶氧量,增强了氧气从肺泡向血液扩散的速度,这是高原鼢鼠适应低氧环境的重要机制。

国外同行专家对这一发现给予了高度评价,认为这是一项“重大发现”和“有趣的发现”。这一发现对肺表面活性物质蛋白成分和气体交换功能有了前所未有的认识,对血红蛋白的“非红系表达”,“协同性表达”,以及血红蛋白β家族基因结构和进化理论增加了新的内容,对肺表面活性物质药物制剂提供了新的思路。文章第一作者为李吉梅、安志芳、魏琳娜、徐波,第一作者李吉梅为高原医学研究中心在读博士研究生,魏登邦教授为通讯作者,文章发表在《Frontiers in genetics》常见和稀有遗传病分册上。

 

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