王志潔, 汪洋, 安志芳, 魏琳娜, 魏蓮, 魏登邦
(青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院,西寧810016)
高原鼠兔組織中精子特異性乳酸脫氫酶的作用機(jī)理
王志潔, 汪洋, 安志芳, 魏琳娜, 魏蓮, 魏登邦*
(青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院,西寧810016)
高原鼠兔Ochotonacurzoniae具有很強(qiáng)的高原低氧適應(yīng)能力。前期研究發(fā)現(xiàn),精子特異性乳酸脫氫酶(LDH-C4)在高原鼠兔體細(xì)胞中表達(dá)。為闡明LDH-C4在高原鼠兔組織中的作用機(jī)理,應(yīng)用RNA干擾技術(shù)沉默高原鼠兔心肌、肝臟和腦組織中的Ldh-c基因;應(yīng)用熒光定量PCR和Western Blot方法,測定Ldh-c基因在心肌、肝臟和腦組織中的表達(dá)水平;應(yīng)用生物化學(xué)方法測定沉默Ldh-c基因后,心肌、肝臟和腦組織中LDH比活力、乳酸和ATP的含量。結(jié)果表明,腹腔注射腺病毒pMultiRNAi-Ldhc能極顯著降低高原鼠兔組織中Ldh-c基因的表達(dá)水平,在mRNA和蛋白水平,心肌中Ldh-c基因的表達(dá)分別下降48.11%和19.27%;肝臟中Ldh-c基因的表達(dá)分別下降70.16%和25.82%;腦中Ldh-c基因的表達(dá)分別下降49.08%和25.36%。沉默Ldh-c基因表達(dá)后,高原鼠兔心肌、肝臟和腦組織中LDH比活力、乳酸和ATP的含量也顯著降低,分別下降25.58%、41.94%和21.23%,28.16%、15.90%和24.66%以及16.65%、12.78%和18.50%。這些結(jié)果說明,高原鼠兔在低氧環(huán)境中,其心肌、肝臟和腦組織通過LDH-C4催化無氧糖酵解獲得部分ATP,增強(qiáng)對低氧環(huán)境的適應(yīng)能力。
高原鼠兔; 組織;Ldh-c基因; 乳酸脫氫酶活力; 乳酸; ATP
高原鼠兔Ochotonacurzoniae隸屬兔形目Lagomorpha鼠兔科Ochotonidae鼠兔屬Ochotona(蔣志剛等,2015),是青藏高原特有的小型哺乳類世居動物,主要棲息在海拔3 000~5 000 m的高寒草甸及高寒荒漠草原地帶(施銀柱,樊乃昌,1980;丁曉濤等,1999),其生境的含氧量為139~203 g·m-3;高原鼠兔能有效地從低氧環(huán)境中攝取氧、轉(zhuǎn)運(yùn)氧和利用氧(饒鑫峰,2010),對高原低氧環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性(Kilicetal.,2004;齊新章等,2008;王曉君等,2008;Zhuetal.,2009;Gonzales,2013)。
先前研究表明,精子特異性乳酸脫氫酶(Ldh-c)基因只在鳥類和哺乳類的精子中特異性表達(dá)(Goldberg,1975),而在體細(xì)胞中不表達(dá)(Wheat & Goldberg,1977;Goldberg,1985)。而我們的研究發(fā)現(xiàn),精子特異性乳酸脫氫酶(sperm-specific lactate dehydrogenase,LDH-C4)不僅在高原鼠兔睪丸和精子中表達(dá),在心肌、肝臟和腦等組織中也有表達(dá)(Wangetal.,2013)。LDH-C4是乳酸脫氫酶的一種同工酶(Gupta,2012),主要催化丙酮酸和乳酸(lactic acid,LD)相互轉(zhuǎn)化(Smithies,1959;Everse & Kaplan,1973)。酶促動力學(xué)研究結(jié)果表明,LDH-C4對丙酮酸的親和力高于對LD的親和力,其酶促反應(yīng)不易受高濃度LD的抑制(Herengetal.,2011),有利于催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為LD,說明LDH-C4有利于無氧糖酵解。應(yīng)用LDH-C4特異性抑制劑(N-isopropyl oxamate)能顯著降低高原鼠兔骨骼肌中LDH比活力、減少LD和ATP的生成,并顯著降低高原鼠兔的運(yùn)動能力。為了進(jìn)一步深入探討Ldh-c基因在高原鼠兔心肌、肝臟和腦組織中的作用及機(jī)理,本文通過構(gòu)建特異性沉默Ldh-c基因載體,用腺病毒包裝,通過腹腔注射7 d后,檢測3種組織中Ldh-c基因在mRNA和蛋白水平的表達(dá),測定組織中LDH比活力、LD和ATP的含量,進(jìn)一步探討高原鼠兔適應(yīng)低氧的生理機(jī)制。
1.1實(shí)驗(yàn)動物
高原鼠兔捕捉于青海省海南州貴德縣拉脊山(101°28′E,36°72′N,海拔3 900 m)。采樣點(diǎn)氧分壓為62 kPa,含氧量為182 g·m-3。樣本量27只,體質(zhì)量150~200 g,隨機(jī)分為3組,每組9只。第1組為干擾組(RNAi-LDHC),向高原鼠兔腹腔注射腺病毒pMultiRNAi-Ldhc,注射劑量為0.650 mL;第2組為空殼組(RNAi-HK),向腹腔注射等劑量腺病毒pMultiRNAi-NS;第3組為空白對照組(Control),不注射。高原鼠兔分組注射后飼養(yǎng)7 d,實(shí)驗(yàn)前靜息30 min,5%戊巴比妥鈉麻醉后,用EDTA2K2抗凝管從頸部采血2~3 mL,離心10 min(4 000 r·min-1),分離血漿,4 ℃保存;采集心肌、肝臟和腦組織樣品立即保存于液氮。采樣過程所涉及處理動物的措施均按照國家《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例(GB14923-2010)》執(zhí)行。
1.2RNA干擾在高原鼠兔體內(nèi)抑制Ldh-c基因表達(dá)的研究
1.2.1Ldh-c基因shRNA表達(dá)質(zhì)粒干擾片段的設(shè)計(jì)
根據(jù)GenBank報(bào)道的高原鼠兔Ldh-c基因的cDNA序列(HQ704678),選擇2個靶位點(diǎn)(321-339,855-875),用Blast進(jìn)行序列同源性分析,并用RNAstructure 4.2對其二級結(jié)構(gòu)預(yù)測。siRNA干擾序列為LDHC321:TTAGTACTTCAAAGATTAC,LDHC855:GCTATTGGACTGTCTGTGA。
1.2.2Ldh-c基因特異性shRNA表達(dá)載體構(gòu)建及腺病毒包裝根據(jù)高原鼠兔和人Ldh-c基因的編碼區(qū)序列,設(shè)計(jì)并合成shRNA靶序列,用合成的單鏈shRNA寡核苷酸退火后得到雙鏈產(chǎn)物,用低熔點(diǎn)的瓊脂糖凝膠電泳回收,并驗(yàn)證所回收的DNA片段,構(gòu)建Ldh-c基因特異性shRNA表達(dá)載體,轉(zhuǎn)入感受態(tài)細(xì)胞,挑取陽性克隆在培養(yǎng)基中培養(yǎng)過夜,提取質(zhì)粒,測序鑒定插入序列。根據(jù) DNA 測序結(jié)果,將與所設(shè)計(jì)shRNA序列100%相同的重組質(zhì)粒及空質(zhì)粒分別進(jìn)行腺病毒包裝。
序列的合成及測序、質(zhì)粒的鏈接與病毒包裝由武漢晶賽生物有限公司完成。
1.3熒光定量PCR測定心肌、肝臟和腦組織Ldh-cmRNA表達(dá)水平
TRIzol(Invitrogen Life Technologies)法提取心肌、肝臟和腦組織總RNA,核酸蛋白含量檢測儀測定A260/A280值(1.8 表1 引物序列Table 1 Primer sequence 1.4WesternBlot法測定心肌、肝臟和腦組織中LDH-C蛋白表達(dá)水平 用總蛋白提取試劑盒提取心肌、肝臟和腦組織總蛋白,采用Piercetm BCA Protein Assay Kit (Thermo Fisher Scientific,USA)測定濃度。取40 μg蛋白進(jìn)行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳后,轉(zhuǎn)到0.22 PVDF膜上。用5%脫脂奶粉稀釋液常溫封閉2 h;與一抗(抗LDH-C:abcam公司兔單克隆抗體,1∶10 000稀釋;抗GAPDH:abcam公司單克隆抗體,1∶4 000稀釋)4 ℃孵育過夜;TBST洗滌后,用羊抗兔IgG (山羊抗兔,abcam公司,1∶2 000稀釋)常溫孵育2 h后再用TBST洗滌。采用ECL熒光試劑盒(Thermo Fisher Scientific,USA)曝光、凝膠成像系統(tǒng)(Bio-Rad,USA)拍照。以LDH-C蛋白條帶的灰度值與內(nèi)參GAPDH的灰度值的比值表示該樣品的相對蛋白表達(dá)水平。 1.5組織中LDH比活力、LD含量和ATP含量的測定 LD含量及LDH比活力測定:心肌、肝臟和腦組織用0.9%生理鹽水冰浴勻漿,質(zhì)量/體積為1∶9,4 ℃ 5 000 r·min-1離心10 min,取上清液。采用比色法檢測組織LD含量及LDH比活力,按照試劑盒(南京建成生物技術(shù)有限公司,中國)說明操作(許利娜等,2015)。 ATP含量測定:采用螢光素-螢光素酶法檢測組織中ATP含量,按照ATP試劑盒(江蘇碧云天生物技術(shù)有限公司,中國)說明操作。組織用試劑盒中裂解液冰浴勻漿(質(zhì)量/體積為1∶5)后,4 ℃ 12 000 r·min-1離心10 min,取上清。以ATP濃度與裂解液蛋白濃度的比值來表示組織中ATP的相對含量(單位:nmol·mg-1),參考許利娜等(2015)。 1.6血清中LDH比活力、LD含量測定 取高原鼠兔血清,生理鹽水稀釋后,采用LD含量和LDH比活力測試盒(南京建成生物工程有限公司)測定。 1.7干擾效率計(jì)算 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對各指標(biāo)的干擾效率按照以下公式計(jì)算:干擾組干擾效率=(空白對照組平均值-干擾組平均值)/空白對照組平均值,空殼組干擾效率=(空白對照組平均值-空殼組平均值)/空白對照組平均值。 1.8數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 使用Excel 2007和SPSS整理數(shù)據(jù)并分析,采用Kolmogoroe-Simirnov和Levene檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)性和方差同質(zhì)性。符合正態(tài)分布并具有同質(zhì)性的數(shù)據(jù)采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)。數(shù)據(jù)用Mean±SD表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 2.1高原鼠兔心肌組織中Ldh-c基因的表達(dá) 熒光定量PCR結(jié)果表明,高原鼠兔心肌組織中Ldh-a、Ldh-b和Ldh-c基因在mRNA水平均有表達(dá),注射腺病毒7 d后,Ldh-a和Ldh-b基因表達(dá)在干擾組、空殼組和空白對照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但能特異性地沉默高原鼠兔Ldh-c基因表達(dá);與空白對照組相比,干擾組中Ldh-c基因表達(dá)水平極顯著降低(P<0.01),干擾效率為48.11%。干擾組、空殼組和空白對照組中LDH-A和LDH-B亞基均表達(dá),且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與空白對照組相比,干擾組LDH-C亞基表達(dá)極顯著減少(P<0.01),干擾效率為19.27%。同時(shí)LDH比活力、LD和ATP的含量也顯著降低,與空白對照組相比,干擾組LDH比活力極顯著減少(P<0.01),干擾效率為25.58%;干擾組LD含量極顯著減少(P<0.01),干擾效率為41.94%;干擾組ATP含量極顯著減少(P<0.01),干擾效率為21.23%(圖1)。 2.2高原鼠兔肝臟組織中Ldh-c基因的表達(dá) 熒光定量PCR結(jié)果表明,高原鼠兔肝臟組織中Ldh-a、Ldh-b和Ldh-c基因在mRNA水平均有表達(dá),注射腺病毒7 d后,Ldh-a和Ldh-b基因表達(dá)在干擾組、空殼組和空白對照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但能特異性地沉默高原鼠兔Ldh-c基因表達(dá);與空白對照組相比,干擾組中Ldh-c基因表達(dá)水平的差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),干擾效率為70.16%。干擾組、空殼組和空白對照組中LDH-A和LDH-B亞基均有表達(dá),且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與空白對照組相比,干擾組LDH-C亞基極顯著減少(P<0.01),干擾效率為25.82%。 同時(shí)LDH比活力、LD和ATP的含量也顯著降低,與空白對照組相比,干擾組LDH比活力極顯著減少(P<0.01),干擾效率為28.16%;干擾組LD含量顯著減少(P<0.05),干擾效率為15.90%;干擾組ATP含量極顯著減少(P<0.01),干擾效率為24.66%(圖2)。 圖1 Ldh-c基因在高原鼠兔心肌組織的表達(dá)(n=9)Fig.1 The expression of Ldh-c gene in the heart of Ochotona curzoniae (n=9) A.Ldh-a基因mRNA的表達(dá)水平, B.Ldh-b基因mRNA的表達(dá)水平, C.Ldh-c基因mRNA的表達(dá)水平, D. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對Ldh-c基因的干擾效率, E. LDH-C蛋白的表達(dá)水平, F. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對LDH-C蛋白的干擾效率, G. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對乳酸脫氫酶(LDH)比活力的影響, H. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對LDH的干擾效率, I. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對乳酸(LD)含量的影響, J. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對LD的干擾效率, K. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對ATP含量的影響, L. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對ATP的干擾效率; 其中A、B、C和E圖上側(cè)電泳圖和免疫印跡圖分別表示Ldh-a、Ldh-b和Ldh-c基因mRNA以及LDH-C蛋白的表達(dá)模式; 1、2和3分別表示干擾組、空殼組和空白組;*P<0.05,**P<0.01; 圖2、圖3同。 A. expression level ofLdh-amRNA, B. expression level ofLdh-bmRNA, C. expression level ofLdh-cmRNA, D. interference efficiency of pMultiRNAi-Ldhc onLdh-cgene, E. expression level of LDH-C protein, F. interference efficiency of pMultiRNAi-Ldhc on LDH-C protein, G. effect of pMultiRNAi-Ldhc on the activity of lactate dehydrogenase (LDH), H. interference level of LDH, I. effect of pMultiRNAi-Ldhc on the content of lactic acid (LD),J. interference level of LD, K. effect of pMultiRNAi-Ldhc on the content of ATP, L. interference level of ATP; in figs. A, B, C and E, the electrophoresis and Western Blot results represent the expression pattern ofLdh-a,Ldh-b,Ldh-cmRNA and LDH-C protein, respectively; 1, 2 and 3 represent RNAi-LDHC, RNAi-HK and control, respectively;*P<0.05,**P<0.01; the same as fig. 2 and fig. 3. 圖2 Ldh-c基因在高原鼠兔肝臟組織的表達(dá)(n=9)Fig.2 The expression of Ldh-c gene in the liver of Ochotona curzoniae (n=9) 2.3高原鼠兔腦組織中Ldh-c基因的表達(dá) 熒光定量PCR結(jié)果表明,高原鼠兔腦組織中Ldh-a、Ldh-b和Ldh-c基因在 mRNA 水平均有表達(dá)。注射腺病毒7 d后,Ldh-a和Ldh-b基因表達(dá)在干擾組、空殼組和空白對照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但能特異性地沉默高原鼠兔Ldh-c基因表達(dá);與空白對照組相比,干擾組中Ldh-c基因表達(dá)水平極顯著降低(P<0.01),干擾效率為49.08%。干擾組、空殼組和空白對照組中LDH-A和LDH-B亞基均有表達(dá),且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與空白對照組相比,干擾組LDH-C亞基極顯著減少(P<0.01),干擾效率為25.36%。同時(shí)LDH比活力、LD和ATP的含量也顯著降低,與空白對照組相比,干擾組LDH比活力顯著減少(P<0.05),干擾效率為16.65%;干擾組LD含量顯著減少(P<0.05),干擾效率為12.78;干擾組ATP含量極顯著減少(P<0.01),干擾效率為18.50%(圖3)。 2.4血清中LDH比活力和LD含量及干擾率 結(jié)果表明,血清中LDH比活力和LD含量,空殼組和空白對照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與空白對照組相比,干擾組的LDH比活力和LD含量顯著減少(P<0.05),干擾效率分別為18.43%和18.90%(圖4)。 RNA干擾是近年來發(fā)現(xiàn)的普遍存在于生物體內(nèi)的一種古老的現(xiàn)象,在轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平和翻譯水平上阻斷基因的表達(dá)(姜懷春,李宏,2004)。在研究基因功能上RNA干擾有以下優(yōu)點(diǎn),一是簡單易行;二是周期短,成本低;三是沉默效率高,具有高度特異性(何正波等,2009)。本文通過構(gòu)建特異性腺病毒結(jié)果表明,用RNA干擾技術(shù)干擾Ldh-c基因效果好。 腹腔注射法操作比較簡單,注射時(shí)針頭不宜刺入腹腔太深,太深則會刺入內(nèi)臟,太淺不易穿過腹腔壁,最佳深度為3~5 cm,就可以很好進(jìn)藥(俞玉忠,穆斌,2011;祝春青等,2012;姜國良等,2013),其可行性強(qiáng),能精準(zhǔn)控制給藥量(祝春青等,2012),且腹腔面積廣并分布大量血管和淋巴管,具有很強(qiáng)的吸收能力(姜國良等,2013)。因此,腹腔注射的腺病毒能充分進(jìn)入組織并有效地干擾Ldh-c基因。本研究構(gòu)建了Ldh-c基因特異性載體包裝的腺病毒,向高原鼠兔注射后飼養(yǎng)7 d,結(jié)果表明,腺病毒能夠干擾Ldh-c基因的表達(dá)。本文結(jié)果顯示,運(yùn)用RNA干擾技術(shù)腹腔注射腺病毒pMultiRNAi-Ldhc后,在mRNA水平和蛋白水平均能降低組織中Ldh-c基因的表達(dá),同時(shí)降低LDH比活力、LD和ATP含量以及血清中LDH比活力和LD含量,說明腹腔注射的腺病毒在心肌、肝臟和腦組織中發(fā)揮了作用,沉默了Ldh-c基因的表達(dá),腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對高原鼠兔心肌、肝臟和腦組織中LDH比活力、LD和ATP含量的干擾效率分別為25.58%、41.94%和21.23%;28.16%、15.90%和24.66%以及16.65%、12.78%和18.50%。Wong等(1997)表明N-isopropyl oxamate對LDH-C4具有較強(qiáng)的抑制作用,而對LDH-A4和LDH-B4的抑制作用較小,先前研究向高原鼠兔股二頭肌注射N-isopropyl oxamate,研究心肌、肝臟和腦組織中LDH-C4的作用機(jī)理,結(jié)果表明,當(dāng)高原鼠兔血液中 N-isopropyl oxamate濃度為0.08 mmol·L-1時(shí),其心肌、肝臟和腦組織中LDH比活力、LD和ATP含量顯著下降,N-isopropyl oxamate對高原鼠兔心肌、肝臟和腦組織中LDH比活力、LD和ATP含量的抑制率分別為31.98%、20.90%和28.70%;30.19%、32.22%和24.94%;30.78%、46.47%和21.04%(李筱等,2015;許利娜等,2015;魏琳娜等,2015);前期研究表明用N-isopropyl oxamate注射骨骼肌后,高原鼠兔骨骼肌的LDH比活力、LD和ATP含量相應(yīng)減少,其運(yùn)動能力也顯著降低(Wangetal.,2015),均與本文結(jié)果相近。這是由于LDH-C4沉默了C基因的表達(dá)從而減少了LDH-C4的合成,降低了無氧糖酵解水平。這些結(jié)果表明,LDH-C4通過催化無氧糖酵解過程,為高原鼠兔組織提供生命活動的部分ATP。 圖3 Ldh-c基因在高原鼠兔腦組織的表達(dá)(n=9)Fig.3 The expression of Ldh-c gene in the brain of Ochotona curzoniae (n=9) 圖4 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對高原鼠兔血清中乳酸脫氫酶比活力和乳酸含量的影響(n=9)Fig.4 Effects of pMultiRNAi-Ldhc on the activity of lactate dehydrogenase (LDH) and the content of lactic acid (LD) in the serum of Ochotona curzoniae (n=9) A. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對高原鼠兔血清中LDH比活力的影響, B. 腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對高原鼠兔血清中LD含量的影響, C.腺病毒pMultiRNAi-Ldhc對高原鼠兔血清中LDH和LD的干擾效率;*P<0.05。 A. effect of pMultiRNAi-Ldhc on the activity of LDH in plateau pika serum, B. effect of pMultiRNAi-Ldhc on the content of lactic acid in plateau pika serum, C. interference level of LDH and lactic acid in plateau pika serum;*P<0.05. 總之,Ldh-c基因在高原鼠兔組織中的表達(dá)是對高原低氧環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制。LDH-C4通過催化糖酵解過程降低高原鼠兔心肌、肝臟和腦組織中對有氧代謝氧的依賴性,為其生命活動提供部分ATP,以保證缺氧條件下高原鼠兔機(jī)體的供能,使其減小了在低氧環(huán)境中對氧的依賴,增強(qiáng)了高原鼠兔對低氧環(huán)境的適應(yīng)。 丁曉濤, 何秀瓊, 曹玉瓊, 等. 1999. 高原鼠兔寄生蟲感染調(diào)查報(bào)告[J]. 四川動物, 18(1): 34. 何正波, 陳斌, 馮國忠. 2009. 昆蟲RNAi技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào), 46(4): 525-532. 姜國良, 于曉, 徐愷, 等. 2013. 腹腔和皮下注射D-半乳糖衰老大鼠模型分析[J]. 中國老年學(xué), 33(5): 1101-1103. 姜懷春, 李宏. 2004. RNAi的研究進(jìn)展[J]. 重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 21(6): 570-574. 蔣志剛, 馬勇, 吳毅, 等. 2015. 中國哺乳動物多樣性及地理分布[M]. 北京: 科學(xué)出版社. 李筱, 魏蓮, 汪洋, 等. 2015. 高原鼠兔心臟中Ldh-c基因的表達(dá)及其對無氧糖酵解水平的影響[J]. 生理學(xué)報(bào), 67(3): 312-318. 齊新章, 王曉君, 朱世海, 等. 2008. 高原鼢鼠和高原鼠兔心臟對低氧環(huán)境的適應(yīng)[J]. 生理學(xué)報(bào), 60(3): 348-354. 饒鑫峰. 2010. 高原鼠兔組織乳酸脫氫酶同工酶的特異性[D]. 西寧: 青海大學(xué). 施銀柱, 樊乃昌. 1980. 草原害鼠及其防治[M]. 西寧: 青海人民出版社: 67-105. 王曉君, 魏登邦, 魏蓮, 等. 2008. 高原鼢鼠和高原鼠兔紅細(xì)胞低氧適應(yīng)特征[J]. 四川動物, 27(6): 1100-1103. 魏琳娜, 魏蓮, 汪洋, 等. 2015. 高原鼠兔肝中Ldh-c基因的表達(dá)及其對無氧糖酵解水平的影響[J]. 動物學(xué)雜志, 50(6): 846-854. 許利娜, 魏蓮, 汪洋, 等. 2015. 高原鼠兔腦組織中精子特異性乳酸脫氫酶的作用[J]. 獸類學(xué)報(bào), 35(4): 431-437. 俞玉忠, 穆斌. 2011. 淺談小鼠腹腔注射的方法與技巧[J]. 中國實(shí)用醫(yī)藥, 6(22): 249. 祝春青, 陳冬波, 王苗, 等. 2012. 腹腔注射百草枯構(gòu)建小鼠肺纖維化模型[J]. 生物技術(shù)通訊, 23(4): 563-566. Everse J, Kaplan NO. 1973. Lactate dehydrogenases: structure and function[J]. Advances in Enzymology & Related Areas of Molecular Biology, 37(1): 61-133. Goldberg E. 1975. Lactate dehydrogenase-X from mouse testes and spermatozoa[J]. Methods in Enzymology, 41(1): 318-323. Goldberg E. 1985. Reproductive implications of LDH-C4and other testis-specific isozymes[J]. Experimental Clinical Immunogenetics, 2(2): 120-124. Gonzales GF. 2013. Serum testosterone levels and excessive erythrocytosis during the process of adaptation to high altitudes[J]. Asian Journal of Andrology, 15(3): 368-374. Gupta GS. 2012. LDH-C4: a target with therapeutic potential for cancer and contraception[J]. Molecular and Cellular Biochemistry, 371(1-2): 115-127. Hereng TH, Elgst?en KBP, Cederkvist FH,etal. 2011. Exogenous pyruvate accelerates glycolysis and promotes capacitation in human spermatozoa[J]. Human Reproduction, 26(12): 3249-3263. Kilic BA, Dingil O, Erkula G,etal. 2004. Evaluation of the muscles around the knee in rabbits whose anterior cruciate and/or medial collateral ligaments were dissected[J]. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery, 124(9): 626-630. Smithies O. 1959. Zone electrophoresis in starch gels and its application to studies of serum proteins[J]. Advances in Protein Chemistry, 14(10): 65-114. Wang DW, Wei L, Wei DB,etal. 2013. Testis-specific lactate dehydrogenase is expressed in so-matic tissues of plateau pikas[J]. FEBS Open Bio, 3: 118-123. Wang Y, Wei L, Wei D,etal. 2015. Testis-specific lactate dehydrogenase (LDH-C4) in skeletal muscle enhances a pika’s sprint-running capacity in hypoxic environment[J]. International Journal of Environmental Research & Public Health, 12(8): 9218-9236. Wheat TE, Goldberg E. 1977. An allelic variant of the sperm-specific lactate dehydrogenase C4(LDH-X) isozyme in humans[J]. Journal of Experimental Zoology, 202(3): 425-430. Wong C, Rodríguezpáez L, Nogueda B,etal. 1997. Selective inhibition of the sperm-specific lactate dehydrogenase isozyme-C4 by N-isopropyl oxamate[J]. BiochimicaetBiophysica Acta-Biomembranes, 1343(1): 16-22. Zhu SH, Qi XZ, Wang XJ,etal. 2009. Difference in oxygen uptake in skeletal muscles between plateau zokor (Myospalaxrufescensbaileyi) and plateau pika (Ochotonacurzoniac)[J]. Acta Physiologica Sinica, 61(4): 373-378. TheRoleoftheSperm-specificLactateDehydrogenaseinOchotonacurzoniaeTissues WANG Zhijie, WANG Yang, AN Zhifang, WEI Linna, WEI Lian, WEI Dengbang* (College of Eco-environmental Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China) The plateau pika (Ochotonacurzoniae) has a strong adaptability to a hypoxic plateau environment. Previous studies found that the sperm-specific lactate dehydrogenase (LDH-C4) gene is expressed in plateau pika somatic cell. In order to shed light on the role of LDH-C4in plateau pika tissues, we silenced theLdh-cgene in pika heart, liver and brain by RNA interference, and then the expression levels ofLdh-cgene in these tissues were determined by real-time PCR and Western Blot. Additionally, the activities of LDH, the contents of lactic acid and ATP were also measured by biochemical method. The results indicated that intraperitoneal injection of adenovirus pMultiRNAi-Ldhc could significantly reduce the expression ofLdh-cgene in tissues of plateau pika. Specifically, in the mRNA and protein levels, the expression levels ofLdh-cgene in heart were decreased by 48.11% and 19.27%; in liver were decreased by 70.16% and 25.82%; in brain were decreased by 49.08% and 25.36%, respectively. Meanwhile, whenLdh-cgene expression was silenced, the activities of LDH, the contents of lactic acid and ATP in each tested tissues were generally decreased by 25.58%, 41.94% and 21.23%; 28.16%, 15.90% and 24.66%; 16.65%, 12.78% and 18.50%, respectively. These results suggested that under the condition of severe hypoxia, the heart, liver and brain tissues of plateau pika can generate part of ATP uponLDH-C4catalyzed anaerobic glycolysis and therefore enhance the adaptation to the hypoxic environments. Ochotonacurzoniae; tissues;Ldh-cgene; LDH enzymatic activity; lactic acid; ATP 10.11984/j.issn.1000-7083.20170146 2017-05-08接受日期2017-08-11 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31260512, 30960054, 31040011); 青海省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2016-ZJ-901, 2014-ZJ-714, 2012-Z-905) 王志潔(1992—), 女, 碩士研究生, 主要從事高原動物資源保護(hù)與利用研究, E-mail:411126871@qq.com *通信作者Corresponding author, E-mail:weidengbang@163.com Q955 A 1000-7083(2017)06-0624-082 結(jié)果
3 討論