青海高原高山土生牦牛、高山遷飼黃牛與低海拔黃牛心肌酶譜測定分析

胡琳，劉鳳云，李愈嫻，劉世明，吳天一

(青海省高原醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院，青海 西寧 810012)

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青海高原高山土生牦牛、高山遷飼黃牛與低海拔黃牛心肌酶譜測定分析

胡琳，劉鳳云，李愈嫻，劉世明，吳天一

(青海省高原醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院，青海 西寧 810012)

目的 比較青海高原高山土生牦牛(Bosgrunniens)和高山遷飼黃牛(Bostaurusdomestica)、低海拔黃牛血清心肌酶譜指標(biāo)的差異，探討高山牦牛對高原環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制。方法 牦牛和黃牛均經(jīng)頸部放血處死樣本，采集全血，制備血清，全自動生化分析儀測定天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase，AST)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isozymes，CK-MB)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)和α-羥丁酸脫氫酶(α-hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH)。結(jié)果 高山土生牦牛和高山遷飼黃牛的血清AST、CK、CK-MB指標(biāo)均顯著高于低海拔黃牛(P<0.05)；與高山遷飼黃牛比較，高山土生牦牛的AST、CK較高(P<0.05)、CK-MB、LDH和HBDH較低(P<0.05)。提示高山遷飼黃牛在高原低氧環(huán)境中生活，造成心肌細(xì)胞損傷，細(xì)胞中各種酶進(jìn)入血液，使得血清酶值顯著增高，表明高山遷飼黃牛處于高原習(xí)服狀態(tài)。結(jié)論 高山土生牦牛的血清心肌酶譜指標(biāo)與低海拔黃牛具有差異性。高山遷飼黃牛處于高原習(xí)服狀態(tài)，高山土生牦牛已適應(yīng)高原低氧環(huán)境。

牦牛；黃牛；高原；低海拔；心肌酶譜

牦牛(Bosgrunniens)生活在海拔3 000～5 000 m的高原地區(qū)，是由高原野牦牛(wild yak)馴化而來，對高寒、低氧等嚴(yán)酷環(huán)境有長期的適應(yīng)時(shí)間，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于人類定居于高原的時(shí)間，因而是研究高原低氧適應(yīng)的理想動物模型[1-2]。本文通過檢測和比較高山土生牦牛(Bosgrunniens)、高山遷飼黃牛(Bostaurusdomestica)和低海拔黃牛的血清心肌酶譜——包括天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate amino transferase，AST)，肌酸激酶(creatine kinase，CK)，肌酸激酶同工酶(creatinine kinase-MB isoenzyme，CK-MB)，乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)和α-羥丁酸脫氫酶(α-hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH)5個(gè)指標(biāo)，了解和探討不同組心肌的生理學(xué)狀況，為牦牛的高原適應(yīng)機(jī)制提供初步的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物

1.1.1 高山土生牦牛：共97頭(購自青海省西寧市裕泰畜產(chǎn)品有限公司)。本組樣本平均畜齡為3～6歲，均系去勢雄性成年健康個(gè)體。全部生活在海拔3 000 m以上的青海省牧區(qū)。

1.1.2 高山遷飼黃牛：共22頭(購自青海省西寧市大通縣，海拔2 500 m)。本組樣本平均畜齡為4～6歲，系20世紀(jì)80年代山東省西門塔爾肉牛與當(dāng)?shù)攸S牛雜交后的黃牛品種。

1.1.3 低海拔黃牛：共39頭(購自甘肅省平?jīng)鍪?，海? 300 m)。本組樣本平均畜齡為4～6歲，系當(dāng)?shù)厍卮ㄅＦ贩N。

1.1.4 儀器與試劑：AU400型全自動生化儀(日本Olympus公司)。AST、CK、CK-MB、LDH、HBDH測定試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司，批號分別為150571、150602、150751、140591、140561)。

1.2 血樣采集 牦牛和黃牛樣本均采用頸動脈放血方式進(jìn)行屠宰，選擇大量屠宰的季節(jié)，在屠宰現(xiàn)場采集血樣，經(jīng)頸動脈放血處死時(shí)，用促凝管采集全血10 mL。血樣經(jīng)3 000 r/min，離心10 min，分離血清備用。

1.3 血清心肌酶譜的測定 AST采用天門冬氨酸底物法，CK采用磷酸肌酸底物法，CK-MB采用免疫抑制法，LDH采用乳酸底物法，HBDH采用α-酮丁酸底物法。在全自動生化儀檢測各組樣本的血清心肌酶水平。具體實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑盒使用說明書操作。

2 結(jié)果

高山土生牦牛和高山遷飼黃牛的血清AST、CK、CK-MB、LDH和HBDH指標(biāo)均顯著高于低海拔黃牛(P<0.05)；與高山遷飼黃牛比較，高山土生牦牛的AST、CK較高，CK-MB、 LDH和HBDH較低(P<0.05)。見表1。

無論是高山土生牦牛還是黃牛，血清心肌酶譜指標(biāo)均明顯高于人體的參考值范圍。

表1 高山土生牦牛、高山遷飼黃牛和低海拔黃牛的心肌酶譜比較±s,U/L)Tab.1 Comparison of the myocardial enzyme spectrum of native mountain yaks, alien mountain yellow cattle and low altitude yellow ±s,U/L)

*P<0.05，與低海拔黃牛比較，compared with low altitude yellow cattle；#P<0.05，與高山遷飼黃牛比較，compared with alien mountain yellow cattle

3 討論

心肌細(xì)胞損傷后，細(xì)胞膜的完整性和通透性改變，使細(xì)胞內(nèi)的大分子酶類物質(zhì)逸出，引起血清心肌酶升高，這些大分子物質(zhì)被統(tǒng)稱為心肌損傷標(biāo)志物(biomarker)[3-4]。5個(gè)血清心肌酶指標(biāo)——AST、CK、CK-MB、LDH和HBDH——可以從不同側(cè)面客觀反映心臟功能的變化情況。檢測人體血清中心肌酶譜和比值變化，目前被公認(rèn)為診斷心肌損傷的敏感手段之一，已廣泛應(yīng)用于臨床心臟疾病的診斷。但對大型動物如牦牛和黃牛的心肌酶譜進(jìn)行的研究十分少見。因此，本研究檢測和分析了3個(gè)品系的牦牛和黃牛的AST、CK、CK-MB、LDH和HBDH 5種酶的水平，以探討健康黃牛和牦牛心肌細(xì)胞的生理學(xué)狀況，為牦牛的高原適應(yīng)提供初步的理論依據(jù)，為闡釋人體的高原性心臟病機(jī)制提供借鑒和思路。

研究結(jié)果表明：①高山土生牦牛、高山遷飼黃牛和低海拔黃牛的心肌酶指標(biāo)均顯著高于人體的正常參考值范圍，以健康高山土生牦牛最高；②高山土生牦牛的血清AST、CK和CK-MB均非常顯著高于低海拔黃牛，提示高山土生牦牛的血清心肌酶譜值處于高水平狀態(tài)。這可能與高山土生牦牛長期生活在高原低氧寒冷環(huán)境有關(guān)。吳麗珍等[5]研究發(fā)現(xiàn)，急性低溫暴露可引起家兔動脈血漿心肌酶含量升高。徐新萍等[6]研究發(fā)現(xiàn)，缺氧后大鼠的心肌酶譜LDH、AST和CK均顯著增高，且隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間得延長而增加。近年來研究發(fā)現(xiàn)，LDH與動物的低氧環(huán)境適應(yīng)密切相關(guān)[7]。常建軍等[8]研究表明，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)氧分壓較低時(shí)，LDH合成加快，活性增高，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)供氧充足時(shí)，LDH活性合成受到抑制，因此通常用LDH活性的高低來評價(jià)各器官無氧代謝能力。本研究的高山土生牦牛實(shí)驗(yàn)樣本長期生活在低氧、寒冷的環(huán)境中，受到缺氧和低溫的反復(fù)刺激，心肌細(xì)胞很可能發(fā)生受損，使得各種酶不斷釋放進(jìn)入血液循環(huán)，造成血清中的心肌酶譜水平較高。經(jīng)過長期不斷的自然選擇，心肌細(xì)胞逐漸經(jīng)受了低溫、低氧的考驗(yàn)，逐漸適應(yīng)高原環(huán)境，故而可測得較高水平的血清心肌酶值。本研究測定生活在高原的健康土生牦牛的血清中心肌酶譜水平較高，雖然顯著高于低海拔黃牛，但尚不能說明牦牛的心肌細(xì)胞損傷。因?yàn)槌酥?，?shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明，高山土生牦牛血清中的LDH水平與低海拔黃牛相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而HBDH水平顯著低于低海拔黃牛，提示高山土生牦牛的糖酵解能力不強(qiáng)，機(jī)體內(nèi)處于無氧狀態(tài)的機(jī)會不多。雖然環(huán)境缺氧，但高山土生牦牛體內(nèi)卻具有充分利用氧的能力。而高山遷飼黃牛及其后代生活在青海高原達(dá)20多年之久，血清中的心肌酶譜含量顯著高于低海拔黃牛，卻又低于高山土生牦牛的指標(biāo)，恰好提示其接受著低氧、寒冷的刺激，心肌細(xì)胞正在經(jīng)受著考驗(yàn)，并且血清中的CK-MB含量已接近高山土生牦牛，提示高山遷飼黃牛已向高原適應(yīng)的方向發(fā)展。高山遷飼黃牛血清中LDH和HBDH顯著高于高山土生牦牛和低海拔黃牛，提示高山遷飼黃牛具有較高的無氧代謝能力，表明其機(jī)體內(nèi)仍然存在著缺氧狀況，繼續(xù)承受著高原環(huán)境的選擇。

本研究結(jié)果不僅反映了牦牛的生物學(xué)特征，而且對牦牛疾病的臨床診治具有重要意義，同時(shí)對高原性心臟病形成的病因和機(jī)制具有一定的啟示。

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(編校：王冬梅)

Analysis on the myocardial enzyme spectrum of mountain yaks, alien mountain yellow cattle and low altitude yellow cattle in Qinghai Plateau

HU-Lin, LIU Feng-yun, LI Yu-xian, LIU Shi-ming, WU Tian-yi

(High Altitude Medical Research Institute, Qinghai 810012, China)

ObjectiveTo compare the myocardial enzyme spectrum of native mountain yaks (Bosgrunniens), alien mountain yellow cattle (Bostaurusdomestica) and low altitude yellow cattle breeding in Qinghai plateau, explove the mechanism that the native mountain yaks adapt to the plateau environment.MethodsThe samples were treated by cervical bleeding to death, and whole blood was collected.Then serum were prepared from whole blood.The myocardial enzymes including aspartate amino transferase,creatine kinase, creatinine kinase-MB isoenzyme, lactate dehydrogenase, α-hydroxybutyrate dehydrogenase and.ResultsIn the native mountain yaks and in the alien mountain yellow cattle, levels of AST，CK，CK-MB were significantly higher than those in the low altitude yellow cattle (P<0.05);compared with the alien mountain yellow cattle, levels of AST，CK were significantly higher than those in the native mountain yaks (P<0.05)，CK-MB，LDH and HBDH were lower(P<0.05).The results suggested that under the high altitude and hypoxia environment, myocardial cell injury occurred in the alien mountain yellow cattle, thus various enzymes penetrated through the cells into the blood circulation, lead to the higher serum enzymatic levels.ConclusionThe phenomenon indicates that the alien mountain yellow cattle is in a state of high altitude acclimatization.But the native mountain yaks are well adapte to the high altitude and hypoxia environment.

yak (Bosgrunniens); yellow cattle (Bostaurusdomestica); plateau; low altitude; myocardial enzyme spectrum

國家973計(jì)劃項(xiàng)目(Pre-973-2012CB722506、973-2012CB 518202)

胡琳，女，本科，副研究員，研究方向：高原醫(yī)學(xué)生物化學(xué)，E-mail：2338990652@qq.com；吳天一，通訊作者，男，本科，研究員，研究方向：高原醫(yī)學(xué)，E-mail：wutianyi@hormail.com。

Q955

A

1005-1678(2015)06-0029-03