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藏羊是我国三大原始绵羊品种之一,长期生活在我国西北高原地区,耐低氧、耐高寒。动物长期处于低氧低压环境,易出现肺动脉高压、右心肥厚等病理现象,而藏羊对高寒低氧环境表现出了很强的适应性,为了研究藏羊心肺组织结构特点及其高原低氧适应特性,采集不同海拔藏羊与小尾寒羊心脏左右心房/心室,各级支气管及附近肺脏组织。分别采用HE法、PATH法、Gommer醛品红法及Masson三色法染色,观察藏羊与小尾寒羊心脏和肺脏组织结构及心脏传导系的特点;利用免疫组织化学与实时荧光定量PCR法,检测藏羊和小尾寒羊心脏和肺脏中低氧诱导因子1α(HIF-1α)、热休克蛋白70(HSP70)和水通道蛋白1(AQP1)及相关基因的表达差异。结果如下:1.藏羊左心室与右心房心壁厚度(1.58±0.12、0.35±0.01cm,)心腔面积(49.34±2.18、16.42±1.24cm~2)心肌纤维长度(123.3±9.42、32.4±3.54μm)与直径(21.2±1.56、7.45±1.45μm)均显著高于小尾寒羊(P<0.05)。藏羊左心室(255.25±17.84μm)、右心室(150.99±14.10μm)和右心房(61.53±11.03μm)内膜厚度均显著高于小尾寒羊(P<0.05)。藏羊右心房心外膜厚度(125.90±17.68μm)显著大于小尾寒羊(P<0.05)。2.藏羊与小尾寒羊心肌细胞中均有HIF-1α蛋白表达,主要定位于细胞质,右心房心肌细胞核中也有表达。高海拔地区藏羊与小尾寒羊HIF-1α蛋白表达量显著高于低海拔地区,而且右心房中表达量显著高于其余各区;相同海拔的藏羊与小尾寒羊心肌中HIF-1α的表达无显著差异。3.藏羊与小尾寒羊心肌中HSP70蛋白大多表达于细胞核内,右心室心肌细胞中的表达显著高于其余各区,且藏羊右心室HSP70蛋白表达显著高于小尾寒羊(P<0.05)。4.支气管铸型结果显示,藏羊右肺8级以下小支气管数量显著高于小尾寒羊;切片显微观察结果显示,藏羊肺脏浆膜中弹性纤维比例显著多于小尾寒羊;藏羊细支气管上皮单位面积内杯状细胞数量显著高于小尾寒羊,且终末细支气管中仍有少量杯状细胞散在分布;终末细支气管平滑肌厚度、呼吸性细支气管平滑肌厚度及单位面积内肺泡毛细血管数显著高于小尾寒羊,而肺泡壁厚度显著低于小尾寒羊。藏羊肺脏微动脉(d<100μm)血管平滑肌含量显著低于小尾寒羊。5.肺脏中HIF-1α蛋白主要表达于肺泡上皮细胞、细支气管黏膜上皮及血管内皮细胞质中,胞核中也有表达。藏羊肺脏中HIF-1α的表达显著高于小尾寒羊。AQP1蛋白主要表达于肺泡上皮细胞膜内侧,肺脏被膜和细支气管黏膜中也有少量分布。藏羊肺脏中AQP1表达显著高于小尾寒羊,且高海拔地区藏羊肺脏中的表达显著高于低海拔地区藏羊,但不同海拔地区小尾寒羊间没有显著差异。综上所述,得出如下结论:为了更好的适应高原环境,藏羊心肺较小尾寒羊产生了适应性的结构变化,如较厚的心肌壁、更大的心腔面积和粗长的心肌纤维等,肺脏则出现末端支气管分级丰富、发达的支气管杯状细胞以及更厚的支气管平滑肌等现象。藏羊心和/或肺组织中HIF-1α,HSP70和AQP1表达分别显著高于小尾寒羊;且肺脏中HIF-1α蛋白的表达显著高于心脏。