哺乳动物低氧应激代谢成因的研究进展

彭文超 刘建新 王迪铭

（浙江大学动物科学学院，杭州 310058）

动物生理上所探讨的低氧，是指机体或组织器官处于环境的氧气分压低于正常值的状态。低氧应激，是指机体或组织器官在处于上述状态时，机体为维持机体代谢稳态而启动的一系列调节机制。研究认为，低氧应激启动的核心是缺氧诱导因子HIF-1（Hypoxia-inducible factor），HIF-1在氧气敏感器官（如心脏、肺脏、骨骼等）和代谢活动旺盛组织（如乳腺）的生理变化中具有重要调节功能。HIF-1由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成，HIF-1α表达变化依赖于氧气浓度改变，而HIF-1β的变化不直接受氧气浓度影响。目前，生物低氧调控的研究主要针对HIF-1α及其下游信号通路。低氧应激研究主要集中于医学领域，如癌症发生和细胞血红蛋白运输氧能力变化等；在动物营养研究领域，低氧应激研究主要集中于高原家畜低氧适应性机制研究。本文从哺乳动物低氧应激的部位和成因差异性，以及组织对低氧应激的响应及其结果对现有研究进行了综述，旨在为哺乳动物低氧应激的生物学基础及其调控研究提供理论依据。

1 哺乳动物低氧应激成因

哺乳动物的低氧应激具有众多成因，主要分为3类：（1）环境低氧；（2）病理性低氧；（3）携氧细胞功能障碍；同时，低氧应激对不同组织的代谢稳态调节又具有特异性。因此，解析不同种类的低氧诱因造成的应激，并比较低氧应激在不同组织中的调节效果，对维持哺乳动物代谢稳态具有重要价值。

1.1 环境低氧

由于高原特殊的低氧环境，长期生活在平原地区的人若在短时间内进入高原地区，会因氧气供应不足发生头昏、恶心呕吐等现象，我们称之为高原反应，高原反应是环境低氧导致机体代谢紊乱的典型特征。……