低氧和长时间游泳运动对小鼠骨骼肌低氧诱导因子1_和糖代谢酶活性的影响
中国临床康复第１０卷第２８期２００６－０７－２５出版
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ，Ｊｕｌｙ２５２００６Ｖｏｌ．１０Ｎｏ．２８
低氧和长时间游泳运动对小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α和
糖代谢酶活性的影响(
李世昌１，邹飞２，段桂波３
?基础研究?
１华东师范大学体育与健康学院，上海市２０００６２；２山东体育学院科研处，山东省济南市２５０００２；３威海市体育运动学校，山东省威海市２６４２００
李世昌，男，１９５６年生，浙江省宁波市人，汉族，１９８２年华东师范大学毕业，教授，从事运动人体科学方面的研究。
上海市体育局立项课题（４４０３０７５０）(
中图分类号：Ｒ３３９．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－５９２６（２００６）２８－００８２－０３收稿日期：２００５－１２－３１修回日期：２００６－０４－１７（０５－５０－８－６５０４／Ｇ?ＬＬ）
Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｐｏｘｉａａｎｄｌｏｎｇ－ｔｉｍｅｓｗｉｍｍｉｎｇｏｎｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１ａｌｐｈａａｎｄｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｇｌｕｃｏｓｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｏｆｍｉｃｅ
ＬｉＳｈｉ－ｃｈａｎｇ１，ＺｏｕＦｅｉ２，ＤｕａｎＧｕｉ－ｂｏ３
１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＨｅａｌｔｈ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００６２，ＣｈｉｎａQ２ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｈｙｓｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｎａｎ２５０００２，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＣｈｉｎａQ３ＷｅｉｈａｉＰｈｙｓｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＳｐｏｒｔｓＳｃｈｏｏｌ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２００，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ
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Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙ：ｔｈｅＰｒｏｇｒａｍｏｆＳｈａｎｇｈａｉＰｈｙｓｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕ，Ｎｏ．４４０３０７５０(
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２００５－１２－３１Ａｃｃｅｐｔｅｄ：２００６－０４－１７
Ａｂｓｔｒａｃｔ
ＡＩＭ：Ｔｏｏｂｓｅｒｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｐｏｘｉａａｎｄｌｏｎｇｔｉｍｅｓｗｉｍｍｉｎｇｏｎｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１α（ＨＩＦ－１α）ａｎｄｌａｃｔａｔｅｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ（ＬＤＨ）ａｎｄｓｕｃｃｉｎｉｃｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ（ＳＤＨ）ａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｏｆｍｉｃｅｕｎｄｅｒｓｉｍｕｌａｔｅｄ“Ｌｉｖｉｎｇｈｉｇｈ－ｔｒａｉｎｉｎｇｌｏｗ（Ｈｉ－Ｌｏ）”ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
ＭＥＴＨＯＤＳ：ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｔｈｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｒｏｍＪｕｎｅｔｏＡｕｇｕｓｔ２００４．ＥｉｇｈｔｅｅｎｍａｌｅａｄｕｌｔＫｕｎｍｉｎｇｍｉｃｅｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｎｄｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｇｒｏｕｐｓａｆｔｅｒ１ｗｅｅｋａｄａｐｔｉｖｅｔｒａｉｎｉｎｇ：ｈｙｐｏｘｉａｃｏｎｔｒｏｌ（ＨＣ）ｇｒｏｕｐ，ｈｙｐｏｘｉａ（ＨＴ）ｔｒａｉｎｉｎｇｇｒｏｕｐａｎｄｎｏｒｍｏｘｉａｃｏｎｔｒｏｌ（ＮＣ）ｇｒｏｕｐｗｉｔｈ６ｍｉｃｅｉｎｅａｃｈｇｒｏｕｐ．Ａｆｔｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｓｉｍｕｌａｔｅｄｈｙｐｏｘｉａｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｅＨＣｇｒｏｕｐｗａｓｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｈｙｐｏｘｉａｆｏｒ８ｗｅｅｋｓ，５ｔｉｍｅｓｐｅｒｗｅｅｋ，ａｎｄ８ｈｏｕｒｓｆｏｒｅａｃｈｔｉｍｅｗｉｔｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ１５６－１６１ｍＬ／Ｌ．ＴｈｅＨＴｇｒｏｕｐｗａｓｔｒａｉｎｅｄｂｙｓｗｉｍｍｉｎｇｉｎｎｏｒｍａｌｏｘｙｇｅｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｙｐｏｘｉａｆｏｒ８ｗｅｅｋｓｄｕｒｉｎｇｗｈｉｃｈｔｈｅｅｘａｍｉｎｅｅｓｗｅｒｅｓｗｉｍｍｉｎｇｉｎｎｏｒｍａｌｏｘｙｇｅｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒ１ｈｏｕｒ，ｆｉｖｅｔｉｍｅｓｆｏｒｅｖｅｒｙｗｅｅｋａｆｔｅｒ８ｈｏｕｒｓｏｆｈｙｐｏｘｉａ．ＴｈｅＮＣｇｒｏｕｐｗａｓｌｉｖｉｎｇｉｎｎｏｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｅｉｇｈｔｗｅｅｋｓｌａｔｅｒ，ｔｈｅｍｉｃｅｗｅｒｅｋｉｌｌｅｄｕｎｄｅｒａｎｅｓｔｈｅｓｉａａｆｔｅｒｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｅｘｈａｕｓｔｅｄｓｐｏｒｔｓｔｏｔａｋｅｔｈｅｌａｔｅｒａｌｆｅｍｏｒａｌｍｕｓｃｌｅａｎｄｄｉｖｉｄｅｉｎｔｏｔｗｏｐａｒｔｓ，ｏｎｅｏｆｗｈｉｃｈｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＬＤＨａｎｄＳＤＨａｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｆｏｒｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＨＩＦ－１αｐｒｏｔｅｉｎｌｅｖｅｌｂｙｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ．
ＲＥＳＵＬＴＳ：Ａｔｏｔａｌｏｆ６，６ａｎｄ５ｍｉｃｅｉｎｔｈｅＨＣ，ＨＴａｎｄＮＣｇｒｏｕｐｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｗｅｒｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔａｎａｌｙｓｉｓｅｘｃｅｐｔｆｏｒｏｎｅｍｏｕｓｅｉｎｔｈｅＮＣｇｒｏｕｐｄｒｏｐｐｅｄｄｕｒｉｎｇｒａｉｓｉｎｇ．①ＴｈｅｒｅｗａｓｌｉｔｔｌｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＨＩＦ－１αｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｈｅｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｏｆｔｈｅＮＣｇｒｏｕｐ，ｗｈｉｌｅａｇｒｅａｔａｍｏｕｎｔｏｆＨＩＦ－１αｐｒｏｔｅｉｎｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅＨＣａｎｄＨＴｇｒｏｕｐｓ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｒｅｗｅｒｅｍｏｒｅｔｈａｎ６ｔａｒｇｅｔｐｒｏｔｅｉｎｓ．②ＴｈｅＬＤＨａｎｄＳＤＨａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅＨＣａｎｄＨＴｇｒｏｕｐｓｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅＮＣｇｒｏｕｐ［（１２８．４９±１１．８３，１４５．３７±１４．３３，９３．６５±１５．３２）μｋａｔ／ｇQ（２２３．２１±５１．０１，２５２．０５±４８．１８，９９．０２±３２．６７）ｎｋａｔ／ｇQＰ＜０．０１］QａｎｄｔｈｅＨＴｇｒｏｕｐｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅＨＣｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０．０１）．
ＣＯＮＣＬＵＳＩＯＮ：Ｔｈｅｆｉｎｄｉｎｇｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｈｙｐｏｘｉａａｎｄｌｏｎｇ－ｔｉｍｅｔｒａｉｎｉｎｇｗｉｔｈｈｅａｖｙｂｕｒｄｅｎｕｎｄｅｒ“Ｈｉ－Ｌｏ”ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆＨＩＦ－１αｐｒｏｔｅｉｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｇｌｕｃｏｓｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｉｒｍｏｔｏｒｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｗａｓｓｏｍｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＨＩＦ－１αｐｒｏｔｅｉｎｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＬＤＨａｎｄＳＤＨ．
ＬｉＳＣ，ＺｏｕＦ，ＤｕａｎＧＢ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｐｏｘｉａａｎｄｌｏｎｇ－ｔｉｍｅｓｗｉｍｍｉｎｇｏｎｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１ａｌｐｈａａｎｄｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｇｌｕｃｏｓｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｏｆｍｉｃｅ．ＺｈｏｎｇｇｕｏＬｉｎｃｈｕａｎｇＫａｎｇｆｕ２００６K１０（２８）：８２－４（Ｃｈｉｎａ）
李世昌，邹飞，段桂波．低氧和长时间游泳运动对小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α和糖代谢酶活性的影响［Ｊ］．中国临床康复，２００６，１０（２８）：８２－４
［ｗｗｗ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍ］
摘要
目的：模拟“高住低训”条件，观察低氧和长时间游泳运动对小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α及乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶活性的影响。
方法：实验于２００４－０６／０８在华东师范大学生物化学实验室完成。选择雄性成年昆明小鼠１８只，适应性训练１周后，按随机数字表法分为３组，即低氧对照组、低氧训练组和常氧对照组，每组６只。制备模拟低氧设备，低氧对照组进行８周的低氧适应，８ｈ／次，５次／周，氧浓度控制在１５６～１６１ｍＬ／Ｌ。低氧训练组进行８周的低氧适应和常氧游泳训练，每次先进行８ｈ的低氧适应后再进行１ｈ的常氧游泳训练，５次／周。常氧对照组按常规饲养。８周后，３组小鼠均在一次性力竭运动后立即麻醉断头处死，取股外侧肌，分为两块，一块测定乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性；另一块测定细胞中低氧诱导因子１α蛋白含量（免疫组织化学法）。
结果：饲养过程中常氧对照组脱失１只，进入结果分析低氧对照组、低氧训练组和常氧对照组分别为６，６，５只小鼠。①常氧对照组小鼠骨骼肌细胞内低氧诱导因子１α蛋白几乎无表达，而低氧训练组和低氧对照组小鼠骨骼肌细胞内低氧诱导因子１α蛋白含量较高，两组均有６个以上目标蛋白。②低氧对照组、低氧训练组小鼠骨骼肌乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶的活性均有显著高于常氧对照组［（１２８．４９±１１．８３，１４５．３７±１４．３３，９３．６５±１５．３２）μｋａｔ／ｇ；（２２３．２１±５１．０１，２５２．０５±４８．１８，９９．０２±３２．６７）ｎｋａｔ／ｇ（Ｐ＜０．０１）］，其中低氧训练组显著高于低氧对照组（Ｐ＜０．０１）。
结论：在模拟“高住低训”条件下，低氧加长时间大负荷运动能够促进低氧诱导因子１α蛋白的表达，提高骨骼肌糖的有氧代谢酶的活性，有利于增强机体运动功能。而且骨骼肌低氧诱导因子１α蛋白含量与乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶活性可能存在着一定的关系。
主题词：高海拔；体育和训练；葡萄糖／代谢；低氧／代谢；乳酸脱氢酶；琥珀酸脱氢酶
０引言
“高住低训”训练方法是要求运动员在高原生活、在平原（常氧）运动训练，这样既可有效地利用高原生活中的低氧刺激，提高机体运输和利用氧的能力，又可避免在运动中低氧对身体功能的负面影响；而在常氧条件下进行运动，以保证大强度的训练效果。本实验主要通过模拟“高住低训”模型，尝试新型的训练方法，检测低氧适应和长时间大负荷游泳运动小鼠骨骼肌中低氧诱导因子１α蛋白含量及乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶的活性，并分析机体处于低氧状态时低氧诱导因子１α含量与糖代谢酶活性的关系。
１材料和方法
设计：随机对照观察。
单位：华东师范大学体育与健康学院。
材料：实验于２００４－０６／０８在华东师范大学生物化学实验室完成。选择雄性成年昆明小鼠１８只，体质
８２
量平均２３ｇ，由复旦大学医学院动物研究所提供。常规饲养，室温控制在１９～２３℃。蛋白定量试剂盒、琥珀酸脱氢酶测定试剂盒、醛缩酶测定试剂盒（南京建成生物工程研究所），ＳＡＢＣ免疫组化染色试剂盒（武汉博士德生物工程有限公司），３’，３－二氨基联苯胺显色试剂盒（武汉博士德生物工程有限公司）；ＤＹＢ－７２００型低氧报警仪（上海雷磁新泾仪器有限公司），ＵｎｉｃｏＵＶ－２０００紫外分光光度计［尤尼柯（上海）仪器有限公司］。
设计、实施、评估者：设计、实施、评估均为本文作者，未采用盲法评估。
方法：小鼠自购入适应性训练１周后，按随机数字表法分为３组，即低氧对照组、低氧训练组和常氧对照组，每组６只。每次适应性游泳训练时间为１５ｍｉｎ，共５次。
模拟低氧设备的制备：采用可以密闭的带盖玻璃容器（自己设计定做），实验时用凡士林密封盖子，内置用来检测容器内Ｏ２浓度的低氧报警仪，容器内底部放置钠石灰，吸收小鼠呼吸排出的ＣＯ２和水。
训练方法：低氧对照组进行８周的低氧适应，每次８ｈ，每周５次，氧浓度控制在１５６～１６１ｍＬ／Ｌ（相当于高原２０００～２５００ｍ的氧浓度［１］）。低氧训练组进行８周的低氧适应和常氧游泳训练，每次先进行８ｈ的低氧适应后再进行１ｈ的常氧游泳训练，每周５次。常氧对照组按常规饲养，既不生活在低氧环境中，也不进行运动训练。８周训练结束后，３组小鼠均在一次性力竭训练后立即麻醉断头处死取样。
样品的采集和保存：麻醉断头处死小鼠，取股外侧肌，迅速放入生理盐水清洗，用滤纸吸干后分为两块：一块用灭菌的锡箔纸包住，放入液氮中保存，待测乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性；另一块放入体积分数为０．１的中性甲醛溶液中固定待测细胞中低氧诱导因子１α蛋白含量（免疫组织化学法）。
模拟“高住低训”对小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α表达量的影响（免疫组织化学法）：①把组织制成石蜡切片。②用ＡＰＥＳ黏附切片，防止切片脱落。③石蜡切片脱蜡和至水；用质量浓度为０．０３的Ｈ２Ｏ２室温孵育５～１０ｍｉｎ，以消除内源性过氧化物酶活性。蒸馏水冲洗，磷酸盐缓冲液浸泡５ｍｉｎ。④抗原修复：水浴锅加热０．０１ｍｏｌ／Ｌ枸橼酸钠缓冲溶液至９５℃左右，放入组织切片加热２０ｍｉｎ，间隔１０ｍｉｎ后，反复２次。室温冷却３０ｍｉｎ，先用自来水冲洗，再用磷酸盐缓冲液清洗３ｍｉｎ，重复３次。⑤滴加质量浓度为０．０５的ＢＳＡ封闭液，室温２０ｍｉｎ，甩去多余液体。⑥滴加稀释后的ＲａｂｂｉｔＡｎｔｉ－低氧诱导因子１α，３７℃孵育６０ｍｉｎ，取出后用磷酸盐缓冲液清洗５ｍｉｎ×３次，重复３次。⑦滴加稀释后的二抗山羊抗小鼠ＩｇＧ，３７℃孵育３０ｍｉｎ，用磷酸盐缓冲液清洗３ｍｉｎ，重复３次。⑧滴加试剂ＳＡＢＣ，３７℃孵育２０ｍｉｎ，磷酸盐缓冲液洗３ｍｉｎ，重复４次。
⑨３’，３－二氨基联苯胺显色：使用３’，３－二氨基联苯胺显色试剂盒，取１ｍＬ蒸馏水，加试剂盒中Ａ，Ｂ，Ｃ试剂各一滴，混合后加至切片显色８ｍｉｎ后，用水清洗。⑩梯度酒精脱水，吹干，树脂封固。,
-
.显微镜观察、拍片。
主要观察指标：①各组小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α蛋白表达量。②各组小鼠骨骼肌乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性。
统计学分析：应用ＳＰＳＳ１２．０软件进行数据分析，组间比较采用ｔ检验。
２结果
２．１实验动物数量分析纳入１８只小鼠，分为３组，即低氧对照组、低氧训练组和常氧对照组，每组６只。饲养过程中常氧对照组脱失１只，进入结果分析低氧对照组、低氧训练组和常氧对照组分别为６，６，５只小鼠。２．２统计推断
２．２．１模拟“高住低训”对小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α蛋白表达量的影响在模拟“高住低训”条件下，长时间大负荷运动后，小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α蛋白表达具有明显区别，常氧对照组小鼠骨骼肌细胞内低氧诱导因子１α蛋白几乎无表达，而低氧训练组和低氧对照组小鼠骨骼肌细胞内低氧诱导因子１α蛋白含量较高，两组均有６个以上目标蛋白。
２．２．２模拟“高住低训”对小鼠骨骼肌乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶的影响见表１。
如表１所示，与常氧对照组相比较，低氧对照组、低氧训练组小鼠骨骼肌乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶的活性均有显著升高（Ｐ＜０．０１），其中低氧训练组显著高于低氧对照组（Ｐ＜０．０１）。
３讨论
１９９１年美国学者Ｌｅｖｉｎｅ首先提出了“高住低训”的训练方法，此方法是要求运动员在高原生活（不进行运动训练）、在平原（常氧）运动训练。于是近年来，一些运动员采用了新的高原训练方法，他们利用低氧设备每天在低氧环境中生活８～１８ｈ，又在常氧环境中进行运动训练，尝试有效提高运动能力和比赛成绩［２］。
高原训练、低氧刺激会对机体生理功能有影响，包括对糖代谢相关酶活性的影响。Ｇｒｅｅｎ［３］曾报道过，当运组别ｎ乳酸脱氢酶（μｋａｔ／ｇ）琥珀酸脱氢酶（ｎｋａｔ／ｇ）常氧对照组
低氧对照组
低氧训练组
９３．６５±１５．３２
１２８．４９±１１．８３ａ
１４５．３７±１４．３３ａｂ
９９．０２±３２．６７
２２３．２１±５１．０１ａ
２５２．０５±４８．１８ａｂ
表１各组小鼠骨骼肌乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性比较（ｘ±ｓ）与常氧对照组比较，ａＰ＜０．０１；与低氧对照组比较，ｂＰ＜０．０１
５
６
６
ＩＳＳＮ１６７１－５９２６ＣＮ２１－１４７０／Ｒ
ｗｗｗ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍｋｆ２３３８５０８３＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
低氧和长时间游泳运动对小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α和
糖代谢酶活性的影响
李世昌，等．８３
ＩＳＳＮ１６７１－５９２６ＣＮ２１－１４７０／Ｒｗｗｗ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍ中国临床康复２００６年７月２５日第１０卷第２８期
动负荷达到一定大时，机体的糖代谢能力与高原高度有一定的关系，这说明高原训练（低氧和运动训练）对一些糖代谢的酶活性有影响。Ｂｉｇａｒｄ等［４］发现大鼠在相当于４０００ｍ高度的低氧环境中生活１４周骨骼肌中已糖（磷酸）激酶的活性提高４０％。Ｓｅｍｅｎｚａ和Ｒｉｄｄｌｅ等［５，６］也报道，在低氧状态下糖酵解过程的１２个酶中至少有８个酶的基因表达受低氧诱导因子１的诱导，如ＡＬＤ，ＬＤＨ，ＰＧＫ１，ＰＹＭ，ＰＦＫ１等。这种方式的可能分子机制之一是通过低氧诱导因子１含量的提高促进运动员血清促红细胞生成素的水平，增加网状红细胞和红细胞的数量以及一些糖代谢的酶的活性。但也有不同的报道，实验组大鼠在相当于４０００，５０００，６０００ｍ高度的低氧环境中生活１１ｄ，２ｈ／ｄ，结果骨骼肌中已糖（磷酸）激酶的活性没有变化。
国内有关高原训练提高运动能力的资料虽然很多，但多是在促红细胞生成素、血红蛋白和红细胞等氧运输能力方面研究高原训练对机体生理、生化指标的影响，而有关细胞内氧利用方面的资料还不是太多，有待于进一步研究。本实验主要通过模拟“高住低训”模型，尝试新型的训练方法，利用低氧适应和长时间大负荷游泳运动刺激机体产生低氧诱导因子１α，从而提高骨骼肌细胞中低氧诱导因子１的水平，通过低氧诱导因子１信号转导途径，诱导糖代谢的酶的水平升高。
从实验结果发现，单纯的低氧适应组（低氧对照组）和低氧预适应加常氧训练组（低氧训练组）的低氧诱导因子１α蛋白含量显著高于常氧对照组，说明低氧预适应和低氧预适应加常氧训练能有效地诱导骨骼肌内低氧诱导因子１α蛋白含量增加；也可以认为模拟“高住低训”条件下，低氧适应后再在常氧环境中长时间大负荷运动，有利于小鼠骨骼肌内低氧诱导因子１α蛋白含量的显著上调。
低氧诱导因子１是介导低氧耐受的重要蛋白分子，其基因产物或其能诱导增加缺氧组织的氧气供应，或者调节细胞内代谢，降低耗氧量，从而缓解了氧气供求之间的矛盾，维持内环境的稳定。作为低氧反应基因表达的生理性基因调控因子，低氧诱导因子１的ＤＮＡ结合活性及转录活性受到氧分压的严格调节，其在正常的氧分压下没有ＤＮＡ结合活性，并且低氧诱导因子１α很难在胞浆中检测到。当氧分压降低时，低氧诱导因子１在胞浆中的表达水平增高，ＤＮＡ的结合活性也相应增强。
从实验结果可知，模拟“高住低训”可以明显引起骨骼肌内乳酸脱氢酶水平的升高。乳酸脱氢酶是糖代谢过程的一个重要的调节酶，可以催化糖酵解过程中的最后一个可逆反应，使丙酮酸生产乳酸和乳酸生成丙酮酸。在糖代谢中起着十分重要的作用。乳酸脱氢酶有不同的同工酶，分别对于调节丙酮酸生成乳酸及乳酸生成丙酮酸的可逆反应中起着重要作用，乳酸脱氢酶１主要功能是催化乳酸生成丙酮酸，乳酸脱氢酶５的主要功能是催化丙酮酸生产乳酸。本实验中，乳酸脱氢酶活性的升高没有区分乳酸脱氢酶１和乳酸脱氢酶５，所以在这一环节上还有待于进一步研究。
但是本实验证实低氧诱导因子１α水平比较低的时候，乳酸脱氢酶的活性也相对较低，而在低氧训练组，低氧诱导因子１αｍＲＮＡ较高时，乳酸脱氢酶的活性水平也相应较高。因而可以推测乳酸脱氢酶的活性水平可能受到低氧诱导因子１α的影响。
本实验结果显示，模拟“高住低训”可以有效的引起骨骼肌内琥珀酸脱氢酶水平的升高。琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环中的重要酶之一，它是由４个铁原子和４个硫原子组成的铁硫蛋白，其辅酶是ＦＤＨ。三羧酸循环是糖的有氧代谢的核心途径，也是糖、脂类和蛋白质代谢的联系的通路。琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜，是三羧酸循环中惟一与膜结合的酶，直接与电子传递链相连，催化琥珀酸脱氢生产延胡索酸的反应。它在糖的有氧代谢过程中起着重要作用。
本实验发现，在低氧训练组，低氧诱导因子１α较多时，琥珀酸脱氢酶的活性水平也相应较高；而常氧对照组的骨骼肌细胞内低氧诱导因子１α蛋白含量较低时，琥珀酸脱氢酶的活性也相对较低，这是否可以说明琥珀酸脱氢酶的活性水平也受到低氧诱导因子１α水平的影响。
总之，本实验表明模拟“高住低训”条件下，低氧加长时间大负荷运动能够促进低氧诱导因子１α蛋白的表达，提高骨骼肌糖的有氧代谢酶的活性，从而提高糖的代谢能力，有利于增强机体运动功能。“高住低训”的训练方法，是一项值得研究的新型的训练方法。本实验发现，在模拟“高住低训”条件下，小鼠骨骼肌低氧诱导因子１α蛋白含量与乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶活性可能存在着一定的关系。
４参考文献
翁庆章．高原训练的理论与实践［Ｍ］．北京：人民体育出版社，１９９２
ＨｕａｎｇＬＥ，ＧｕＪ，ＳｃｈａｕＭ，ｅｔａｌ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１ａｌｐｈａｉｓｍｅｄｉａｔｅｄｂｙａｎＯ２－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｄｏｍａｉｎｖｉａｔｈｅｕｂｉｑｕｉｔｉｎ－ｐｒｏｔｅａｓｏｍｅｐａｔｈｗａｙ．ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡ１９９８_９５（１４）：７９８７－９２
ＧｒｅｅｎＨ，ＭａｃＤｏｕｇａｌｌＪ，ＴａｒｎｏｐｏｌｓｋｙＭ，ｅｔａｌ．ＤｏｗｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＮａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰａｓｅｐｕｍｐｓｉｎｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｗｉｔｈｔｒａｉｎｉｎｇｉｎｎｏｒｍｏｂａｒｉｃｈｙｐｏｘｉａ．ＪＡｐｐｌＰｈｙｓｉｏｌ１９９９f８６（５）：１７４５－８
ＢｉｇａｒｄＡＸ，ＢｒｕｎｅｔＡ，ＧｕｅｚｅｎｎｅｃＣＹ，ｅｔａｌ．Ｓｋｅｌｅｔａｌｍｕｓｃｌｅｃｈａｎｇｅｓａｆｔｅｒｅｎｄｕｒａｎｃｅｔｒａｉｎｉｎｇａｔｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅ．ＪＡｐｐｌＰｈｙｓｉｏｌ１９９１f７１（６）：２１１４－２１
ＳｅｍｅｎｚａＧＬ，ＪｉａｎｇＢＨ，ＬｅｕｎｇＳＷ，ｅｔａｌ．ＨｙｐｏｘｉａｒｅｓｐｏｎｓｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅａｌｄｏｌａｓｅＡ，ｅｎｏｌａｓｅ１，ａｎｄｌａｃｔａｔｅｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅＡｇｅｎｅｐｒｏｍｏｔｅｒｓｃｏｎｔａｉｎｅｓｓｅｎｔｉａｌｂｉｎｄｉｎｇｓｉｔｅｓｆｏｒｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１．ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ１９９６f２７１（５１）：３２５２９－３７
ＲｉｄｄｌｅＳＲ，ＡｈｍａｄＡ，ＡｈｍａｄＳ，ｅｔａｌ．ＨｙｐｏｘｉａｉｎｄｕｃｅｓｈｅｘｏｋｉｎａｓｅＩＩｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｈｕｍａｎｌｕｎｇｃｅｌｌｌｉｎｅＡ５４９．ＡｍＪＰｈｙｓｉｏｌＬｕｎｇＣｅｌｌＭｏｌＰｈｙｓｉｏｌ２０００f２７８（２）：Ｌ４０７－１６
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探究影响酶活性的因素实验报告 ()
探究影响酶活性的因素 一、探究温度对酶活性的影响 （一）实验原理（注：市售a-淀粉酶的最适温度约600C）： 1．淀粉遇碘后，形成紫蓝色的复合物。 2．淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。 （二）方法步骤： 1、取3支试管，编上号（A、B、C），然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液。 2、另取3支试管，编上号（a、b、c），然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液。 3、将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，A和a试管放入热水（约600C）、B和b放 入沸水，C和c放入冰块中，维持各自的温度5min。 思考题1、不能只用不同温度处理淀粉溶液或酶溶液，这是为什么？ 4、分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5min。 5、在3支试管中各滴入1-2滴碘液，摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录。 思考题2、在试管A、B、C中分别能观察到什么现象？ 思考题3、通过上述实验，你能得出什么结论？ 思考题4、在上述实验中，自变量是什么？无关变量是什么？ 思考题5、探究温度对酶活性的影响实验中是否可以用斐林试剂来检验实验结果？ 为什么？ 二、探究PH值对酶活性的影响 （一）实验原理：思考题6、请依据下面所列实验操作步骤，写出该实验的实验原理。
（二）操作步骤：用表格显示实验步骤：（注意操作顺序不能错） 思考题7、请在上表中填入你所观察到的实验现象。 思考题8、通过上述实验，你能得出什么结论？ 思考题9、在上述实验中，自变量是什么？无关变量是什么？ 思考题10、在设计“影响酶活性的条件”实验中最关键的一步是什么？ 附加实验：思考题11、能否用淀粉酶探究PH对酶活性的影响？ 课堂练习： 1.（多选）在证明酶的催化作用受温度影响的实验时，有学生取两支试管分别将淀粉溶液与唾
运动与糖代谢
运动营养学概念概述 生命在于运动，运动是人体需要特别的营养。随着社会的发展，“运动”正成为人们生活中不可或缺的重要组成部分。如何科学有效的为运动的人体补充合理的营养，使运动的目标得以实现，是运动营养学研究的根本目的。 21世纪是科学技术迅速发展的世纪，运动营养学也得到了飞速的发展，然而，当今竞技体育的竞争日趋激烈，运动员的竞技能力不仅受训练、遗传、健康状态、心理等多种因素的影响，合理营养也是其中的一个非常重要的因素。同时随着我国经济建设的发展和人们物质生活水平的提高，全民健身意识逐渐加强，由此给运动营养学工作提出了更新、更高的要求。为使我国竞技体育水平不断提高，并促进群众体育活动的广泛开展，提高全民族身体素质，对运动营养学的研究与应用做一系统的阐述是有必要的。 运动营养学是研究运动员的营养需要，利用营养因素来提高运动能力，促进体力恢复和预防疾病的一门科学。运动营养学是营养学的一个分支，是营养学在体育实践中的应用，所以有人将运动营养学视为应用营养学或特殊营养学。 营养是指人体从外部环境摄取、消化、吸收与利用食物和养料的综合过程。运动营养学研究运动员在不同训练和比赛情况下的营养需要、营养因素与机体功能、运动能力、体力适应以及防治运动性疾病的关系，从而提高运动能力。是运动医学的重要组成部分之一，它与运动生物化学、运动生理学、运动训练学、运动生物力学、运动员选材学、病理学、临床医学、营养与食品卫生学、食品化学、中医养生学、烹饪学等有着密不可分的确良联系。 合理营养有助于提高运动能力和促进运动后机体的恢复，合理营养支持运动训练，是运动员保持良好健康和运动能力的物质基础，对运动员的机能状态、体力适应、运动后机体的恢复和伤病防治均有良好的效果。合理营养为运动员提供适宜的能量；合理营养有助于剧烈运动后机体的恢复；合理营养可延缓运动性疲劳的发生或减轻其程度；合理营养有利于解决运动训练中的一些特殊医学问题（不同体育项目、不同环境、不同年龄期的特殊医学要求）；合理的营养可保障肌纤维中能源物质（糖原）的水平稳定，减少运动性创伤的发生率。 运动营养学是营养学的一个分支，是营养学在体育实践中的应用，所以有人将运动营养学视为应用营养学或特殊营养学。 运动营养学是一门用营养学和生物化学的手段来研究和评估运动人体代谢及体能状况，并提供营养学强力恢复手段的学科。这门学科经过几十年的发展，已经成为一个相对独立的，在运动科学中成为研究热点的学科，并在竞技体育和全民健身运动中发挥增强体能和保证健康的作用。 1．我国运动营养学发展概况 我国历史悠久，文化源远流长。在古代就有专门为贵族营养服务的食医，同时对营养、运动与健康也有研究。古代养生运动有：五禽戏、八段锦、太极等。古典的养生学说，如《食经》、《食医心鉴》、《饮膳正要》等，用“食医同源”、“医膳功”的唯物主义观点，论述了食物的功用与合理营养的保健作用。 2．国际运动营养发展概况
低氧诱导因子-1与炎症
四综述四 D O I :10.3760/c m a .j .i s s n .1673-436X.2012.023.019作者单位:646000泸州医学院附属医院呼吸二科通信作者:湛晓勤, E m a i l :1843309130@q q .c o m 低氧诱导因子-1与炎症 鄢洁 湛晓勤 ?摘要? 低氧诱导因子-1(H I F -1)是机体的一种重要转录因子,在机体炎症过程中起着重要作用三它是由α和β亚基构成的异二聚体,其中α亚基受低氧调节,在常氧细胞中易被降解三研究发现,即使在常氧条件下H I F -1也能在炎症中发挥重要作用三本文就近年来H I F -1在炎症方面的研究作一综述三 ?关键词? 低氧诱导因子-1; 炎症介质;炎症H y p o x i a -i n d u c i n g f a c t o r 1a n di n f l a m m a t o r y Y A N J i e ,Z HA N X i a o -q i n .D e p a r t m e n to f N O .2R e s p i r a t o r y M e d i c i n e ,t h eA f f i l i a t e d H o s p i t a l o f L u z h o u M e d i c a lC o l l e g e ,L u z h o u 646000,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :Z HA N X i a o -q i n ,E m a i l :1843309130@q q . c o m ?A b s t r a c t ? H y p o x i a - i n d u c i n g f a c t o r1(H I F -1)i sa ne s s e n t i a lt r a n s c r i p t i o nf a c t o r .I t p l a y sa n i m p o r t a n t r o l e i n i n f l a mm a t i o n .H I F -1i s ah e t e r o d i m e r c o n s i s t i n g o fH I F -1αa n d βs u b u n i t s .T h eH I F -1αs u b u n i t i sd i r e c t l y c o n t r o l l e d b y t h eo x y g e nc o n c e n t r a t i o na n di se a s i l y d e g r a d e di n n o r m o x i cc e l l s .R e c e n t l y ,t h e s t u d y f o u n d t h a t e v e n i n n o r m o x i c c o n d i t i o n s ,H I F -1i n i n f l a mm a t i o n p l a y a n i m p o r t a n t r o l e .I n t h i s r e v i e w ,w e s u mm a r i z e d t h e s t u d i e s o fH I F -1i n i n f l a mm a t o r y .?K e y w o r d s ? H y p o x i a - i n d u c i n g f a c t o r 1;I n f l a mm a t o r y m e d i a t o r s ;I n f l a mm a t o r y 炎症是所有具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应,也是人类多种疾病中的一种最常见的病理过程,可发生于机体的任何部位和任何组织,人类的大多数疾病无不与炎症过程有关三低氧诱导因子(h y p o x i a -i n d u c i b l e f a c t o r ,H I F )是一种氧依赖转录激活因子,通过与低氧反应元件结合,从而引发下游基因的转录,其表达和活性受到细胞 氧浓度的调控[1 ]三H I F 家族目前研究发现有3个成员[2] ,分别为H I F -1二H I F -2和H I F -3三每个成员又均由α二β 2个亚基组成,而其中研究最多的为H I F -1三 1 H I F -1的分子结构与调节 H I F -1是S e m e n z a 等在研究红细胞生成素的基因表达时发现的D N A 结合性蛋白,由H I F -1α和 H I F -1β两个亚基组成的异二聚体,都具有芳香烃核转移结构域,其均属于碱性螺旋-环-螺旋蛋白质家族三H I F -1α是氧调节蛋白,主要决定着H I F -1的 活性三H I F -1α由826个氨基酸组成,含有几个重要的结构域,其中氨基酸1~390为结合D N A 所必需,氨基酸1~166介导其与H I F -1β异二聚体化; 氨基酸401~603为依赖的降解结构域(O x y g e n - d e p e n d e n td e g r a d a t i o nd o m a i n ,O D D D ),控制H I F -1在常氧下的降解;H I F -1β是H I F 家族成员的共同亚基,属于结构性表达亚基,含有789个氨基酸三H I F -1作为一种转录因子,H I F -1β在细胞核中持续表达,不受氧浓度调节和影响;H I F -1α低氧时在组织细胞中广泛表达,而在常氧(氧饱和度> 21%)下H I F -1αO D D D 的脯氨酸残基和乙酰化赖氨酸残基经脯氨酰羟化酶羟基化后形成β折叠样构象,通过与泛素E 3连接酶p V H L 蛋白β结构域结合,然后被26s 蛋白酶所降解,其半衰期小于 5m i n [3] 三然而在低氧(氧饱和度<21%)条件下,脯氨酰羟化酶的活性本身会被抑制;而且在低氧状态下线粒体的电子传递链会被抑制,其代谢产物乳酸二丙酮酸堆积,亦会抑制脯氨酰羟化酶,从而抑制 H I F -1α的降解[4] 三 目前已确定的H I F -1的靶基因有100余种[5] ,它在炎症二血管生成与重塑二细胞增殖与细胞凋亡二 能量代谢二酸碱失衡调解等方面均发挥了难以估量的生物学作用三 2 H I F -1与炎症介质 炎症反应虽是多细胞和多因子共同参与的过程,但细胞因子在炎症反应中起了举足轻重的作用三当机体受到各种感染和非感染等因素刺激时,机体 四 3381四国际呼吸杂志2012年12月第32卷第23期 I n t JR e s p i r ,D e c e m b e r 2012,V o l .32,N o .23
低氧诱导因子家族研究进展
低氧诱导因子家族研究进展% 李启芳综述 戴爱国审阅 湖南省老年医院湖南省老年医学研究所 呼吸疾病研究室(长沙9410001) 摘要 低氧能诱导编码促红细胞生成素基因的转录9过程的具体分子机理一直不清o 低氧诱导因子家族的克隆及其调控许多目的基因表达的发现9丰富了我们对机体氧感受的分子机理的认识o 同时低氧诱导因子家族中各因子的表达差异9及其之间的相互调控9低氧诱导因子在低氧条件下的作用机理9对目的基因的调控及相互之间差异的阐明9对理解许多与组织缺氧有关的重要疾病如心血管疾病\中风\慢性阻塞性肺疾病9特别是肿瘤的病理生理过程有重要意义o 关键词 低氧诱导因子; 基因表达调控; 脯氨酸化酶 % 国家自然科学基金资助项目(NO ~30270581) 哺乳动物和人体内细胞存在着一类介导低氧适应性反映的转录因子9能激活许多低氧反应性基因的表达9是在低氧条件下维持氧稳态的关键性物质9称低氧诱导因子o 自1992年发现低氧诱导因子1(h yp Oxi a i nduci bl e f act Or 19H I F -1)以来91997年和1998年又相继发现了H I F -2和H I F -3o 目前认为H I F 在体内可能存在一个家族(H I FS )o 现已知H I FS 家族成员H I F -1\H I F -2和H I F -3具有以下共同特点~ 均属于碱性多肽-螺旋-环-螺旋-(baSi c-heli x-l OO p -heli x 9b HL H )-PAS (p er-ARNT -AHR -S i m )超家族的O 和 亚基组成的不同亚基二聚体转录因子9O 亚基为低氧调控的主要功能亚基(H I F -1O 及H I F -2O 9H I F -3O )和对低氧不敏感的H I F -1 亚基; 缺氧均可诱导H I FS 转录\翻译及活性9其在体内介导生理或病理作用均依赖于通过与目的基因的缺氧应答元件(h yp Oxi a re-S p OnSe el e m entS 9HRE )结合而调节目的基因的表达来实现o l H IF S 的发现及C DNA 克隆 低氧诱导因子-1是Se m enza 等[1] 1992年发现的o 他等将人肝癌He p 3B 细胞用1 低氧处理9细 胞内EPO mRNA 可增加50倍9而且缺氧处理过的细胞9其细胞核提取物也具有促进基因转录的作用9但预先给予蛋白质合成抑制剂能阻断缺氧对基因表达的诱导作用;在非EPO 表达的细胞里也有类似的结果o 以后又观察到该因子对多种低氧反应基因(h yp Oxi a reS p OnSi ve g eneS 9HRG )的转录都有调控 作用9并可能参与对低氧反应的信号转导过程9遂命名为H I F -1o 随之9从He p 3B 细胞c DNA 文库中克隆了H I F -1O 和H I F -1 的全长c DNA 序列\其中人的H I F -1O c DNA 全长为3720b p 9开放阅读框2478b p 9编码826个氨基酸9应用体细胞杂交分析和荧光原位杂交方法证实人H I F -1O 的基因位于第14号染色体(14C 21-4)9小鼠的H I F1O 的c DNA 序列全长3746b p 9开放阅读框2430b p 9编码810个氨基酸9与人的H I F -1O c DNA 序列有90 的同源性9小鼠H I F -1O 基因位于第12号染色体o 人的H I F -1 c DNA 序列和已知的芳香烃受体核转运蛋白(ar y l h y dr Ocar bOn rece p t Or nucl ear tranSl Ocat er-Or 9ARNT )相同o 全长为2604b p 9开放阅读框2367b p 9编码789个氨基酸o 在其基因中有一段长度为45b p 的可变外显子9编码15个氨基酸9因此体内还存在一种774个氨基酸的H I F -1 9小鼠的H I F -1 基因定位于第3号染色体o 随后9Em a [2] 与 Gu [3] 分别发现低氧诱导因子家族的另外两个成员H I F -2O 和H I F -3O 9结果表明~不同种系同一种H I F -O 亚基之间高度同源;但同一种系不同H I F -O 亚基之间同源性较低;而在3种H I F -亚基不同功能区之间其同源性却较高o 人H I F -3O 是位于19号染色体9其c DNA 长约2kb 9编码668个氨基酸的H I F -3O 多肽9在氨基端反式激活区域(N -t er m i-nal tranSacti vati On dO m ai n 9NAD )区域99与H I F -1 O 9H I F -2O 之间一致性分别为58 和52 9但缺乏羧基端反式激活区域(C -t er m i nal tranSacti vati On dO m ai n 9CAD )9H I F -1O 和H I F -2O 均含有NAD 和CAD 两个反式激活区[4]o
影响酶活性的因素
影响酶活性的因素 a.温度： 温度（temperature）对酶促反应速度的影响很大，表现为双重作用：（1）与非酶的化学反应相同，当温度升高，活化分子数增多，酶促反应速度加快，对许多酶来说，温度系数（temperature coefficient）Q10多为1～2，也就是说每增高反应温度10℃，酶反应速度增加1～2倍。（2）由于酶是蛋白质，随着温度升高而使酶逐步变性，即通过酶活力的减少而降低酶的反应速度。以温度（T）为横坐标，酶促反应速度（V）为纵坐标作图,所得曲线为稍有倾斜的钟罩形。曲线顶峰处对应的温度，称为最适温度（optimum temperature）。最适温度是上述温度对酶反应的双重影响的结果，在低于最适温度时，前一种效应为主，在高于最适温度时，后一种效应为主，因而酶活性迅速丧失，反应速度很快下降。动物体内的酶最适温度一般在35～45℃，植物体内的酶最适温度为40～55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活，少数酶能耐受较高的温度，如细菌淀粉酶在93℃下活力最高，又如牛胰核糖核酸酶加热到100℃仍不失活。 最适温度不是酶的特征性常数，它不是一个固定值，与酶作用时间的长短有关，酶可以在短时间内耐受较高的温度，然而当酶反应时间较长时，最适温度向温度降低的方向移动。因此，严格地讲，仅仅在酶反应时间已经规定了的情况下，才有最适温度。在实际应用中，将根据酶促反应作用时间的长短，选定不同的最适温度。如果反应时间比较短暂，反应温度可选定的略高一些，这样，反应可迅速完成；若反应进行的时间很长，反应温度就要略低一点，低温下，酶可长时间发挥作用。 各种酶在最适温度范围内，酶活性最强，酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内，温度每升高10℃，酶促反应速度可以相应提高1～2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。如，动物组织中各种酶的最适温度为37～40℃；微生物体内各种酶的最适温度为25～60℃，但也有例外，如黑曲糖化酶的最适温度为62～64℃；巨大芽孢杆菌、短乳酸杆菌、产气杆菌等体内的葡萄糖异构酶的最适温度为80℃；枯草杆菌的液化型淀粉酶的最适温度为85～94℃。可见，一些芽孢杆菌的酶的热稳定性较高。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率，即降低酶促反应速度。 最适温度在60℃以下的酶，当温度达到60～80℃时，大部分酶被破坏，发生不可逆变性；当温度接近100℃时，酶的催化作用完全丧失。 一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。 热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。
低氧诱导因子-1α与骨质疏松
expression in C1q suffcient and deficient mouse models of Alzheimer's disease 〔J 〕.J Neurochem ，2008；106：2080-92.27 Mukherjee P ，Pasinetti GM.The role of complement anaphylatoxin C5a in neurodegeneration ：implications in Alzheimer's disease 〔J 〕.J Neuro-immunol ，2000；105（2）：124-30.28 Nandakumar KS ，Jansson A ，Xu B ，et al .A Recombinant vaccine effec-tively induces C5a-specific neutralizing antibodies and prevents arthritis 〔J 〕.PLoS One ，2010；5（10）：e13511.29 Schnatbaum K ，Locardi E ，Scharn D ，et al .2006.Peptidomimetic C5a receptor antagonists with hydrophobic substitutions at the C-terminus ：increased receptor specificity and in vivo activity 〔J 〕.Bioorg Med Chem Lett ，2006；16（19）：5088-92. 30 Gueler F ，Rong S ，Gwinner W ，et al .Complement 5a receptor inhibition improves renal allograft survival 〔J 〕.J Am Soc Nephrol ，2008；19（12）：2302-12.31 Woodruff TM ，Ager RR ，Tenner AJ ，et al .The role of the complement system and the activation fragment C5a in the central nervous system 〔J 〕.Neuromolecular Med ，2010；12（2）：179-92.32 Woodruff T ，Denny K ，Crane J ，et al .Blockade of C5a receptors reduces astroglial inflammation in a rat SOD1G93A model of amyotrophic lateral sclerosis 〔J 〕.Mol Immunol ，2008；45（16）：4163. 〔2011-06-03收稿2011-07-20修回〕 （编辑安冉冉） 低氧诱导因子－1α与骨质疏松 蔡 婧 郭常辉 （重庆医科大学附属第二医院内分泌科，重庆400010） 〔关键词〕骨质疏松；低氧诱导因子-1α〔中图分类号〕R58 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1005-9202（2013）03-0741-03；doi ：10.3969/j.issn.1005- 9202.2013.03.120通讯作者：郭常辉（1957-），女，硕士生导师，主任医师，主要从事骨质疏 松、甲状腺相关疾病、糖尿病及相关并发症研究。 第一作者：蔡 婧（1987-），女，在读硕士，主要从事骨质疏松、甲状腺相关疾病、糖尿病及相关并发症的研究。 1992年，Semenza 等〔1〕 首先发现低氧诱导因子（HIF ），它作为组织细胞低氧状态下调节氧稳态的核转录因子，在低氧信号转导过程中起重要作用。HIF 包括三种亚型（HIF-1，HIF-2和HIF-3），哺乳动物对低氧的适应性反应主要表达为HIF-1。HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体，其活性主要由HIF-1α亚基决定，HIF-1α对氧的依耐性较强，仅在缺氧条件下存在。近年来有研究表明成骨细胞和破骨细胞属于氧感应细胞 〔2〕 ，低氧是参与调控骨改建（重建）/骨转换的因 素之一，由此推测HIF-1α对骨质疏松的发生发展可能起了一定的调控作用。1概 述 1.1 HIF-1α的结构 HIF-1α为氧调节蛋白，是碱性螺旋环螺 旋/PAS （basic Helix LoopHelix-Per /ARNT /AhR /Sim ，bHLH-PAS ）蛋白家族成员之一。人体内HIF-1α基因位于14号染色体（q21-24），含有826个氨基酸。HIF-1α的N 端有bHLH 和PAS 结构域，负责与HIF-1β形成异二聚体，并与DNA 上顺式反应元件结合；HIF-1α的C 端有2个反式激活结构域（TAD ），分别称为TAD-N （aa531-575）和TAD-C （aa786-826），TAD-C 可直接或间接与转录起始复合物反应影响基因转录；在TAD 之间（aa576-785）为抑制结构域（ID ），可抑制常氧条件下的反式激活作用， TAD-N 、TAD-C 和ID 三者共同作用决定了氧调节的稳定性和蛋白的转录活性 〔3〕 。HIF-1α结构中还存在氧依赖的 降解结构域（ODDD ），其结构域中有2段富含脯氨酸（P ）、谷氨酸（E ）、丝氨酸（S ）和苏氨酸（T ）的氨基酸序列。此外，HIF-1α有2个核定位信号（NLS ），分别位于N 端的aa17-33和C 端的aa718-721，低氧时，C 端的NLS 在介导HIF-1α进入细胞核的过程中起着关键作用〔4〕 。 1.2HIF-1α的生物学特性 HIF-1α在人体内多个脏器均有 表达，其生物学活性主要取决于α亚基的蛋白质水平及其活 性 〔1〕 。常氧条件下，当环境氧浓度超过5%时，脯氨酰羟化酶（PHD ）作用于ODDD 中的脯氨酸残基，促进HIF-1α迅速被降解，使其半衰期不足10min 。在缺氧环境下，HIF-1α的降解受到抑制， 半衰期相应延长，完成核转位过程，即在胞质中聚集并转移到细胞核中与HIF-1β结合形成二聚体，再作用于靶基因， 启动其表达 〔5〕 。 目前国内外研究已发现有100多种HIF-1α的靶基因，主要有以下几类：①血管相关性基因：主要有血管内皮细胞生长因子（VEGF ），低氧环境下，HIF-1α作用于VEGF ，使其表达增加，促进血管内皮细胞增殖分化，从而改善组织供血和低氧状态；②葡萄糖及能量代谢相关性基因：包括醛缩酶A 、糖酵解酶-11等，主要在缺氧环境下启动糖酵解途径，维持细胞的生存代谢；③细胞增殖相关性基因：主要有胰岛素样生长因子（IGF ），成纤维细胞生长因子（FGF ）等，通过激活促分裂原活化蛋白激酶（MAPK ）等途径促进细胞增殖。此外HIF-1α还可作用于促红细胞生成素、细胞凋亡蛋白酶等，对细胞生成和凋亡的调控发挥重要作用 〔6〕 。 2HIF-1α与骨代谢 人体内骨骼是拥有丰富血管的组织，其血供占心输出量的 10%左右〔7〕 。在骨发育过程中，骨组织的血管化具有重要的作 用，只有当血管形成，才能在成骨部位出现成骨细胞和破骨细 · 147·蔡婧等低氧诱导因子-1α与骨质疏松第3期
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展摘要：低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）是一种对氧敏感的核转录因子，其表达与肿瘤的生长密切相关，尤其在调控肿瘤细胞能量代谢重编程中发挥着重要的作用，它通过激活编码葡萄糖转运体，糖酵解酶类以及丙酮酸脱氢酶激酶等基因，在低氧条件下实现由氧化磷酸化代谢方式向糖酵解方式的转变，维持了肿瘤细胞内氧化还原的稳态和能量供给。因此，靶向HIF-1及其编码的与代谢相关的酶系将成为肿瘤治疗的新策略。 关键词：低氧诱导因子；代谢重编程；糖酵解；靶向治疗 恶性肿瘤为了满足快速生长的需求，会发生代谢的重编程。在常氧条件下，正常组织细胞摄取葡萄糖进入糖酵解途径生成丙酮酸，经过三羧酸循环由线粒体氧化磷酸化产生三磷酸腺苷（ATP）。在缺氧条件下，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下生成乳酸产生ATP。而肿瘤细胞无论氧气是否充足都以生成乳酸的糖酵解代谢方式产生能量，这种特殊的代谢方式称为有氧糖酵解[1]。随着肿瘤研究的不断深入，肿瘤细胞调控代谢重编程的重要信号通路及转录因子已初步阐明。本文将重点对低氧诱导因子-1（HIF-1）调控肿瘤细胞代谢重编程的分子机制及靶向HIF-1治疗策略的研究进行综述。 1 HIF-1的调节机制 转录因子HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体蛋白[2]。在常氧条件下，HIF-1α蛋白的第402位和第564位脯氨酸残基在羟基化酶的作用下发生羟基化，然后被泛素化降解，这个过程需要氧气、α-酮戊二酸和二价铁离子作为底物参与其中[3]。在低氧条件下，羟基化酶的活性被抑制，HIF-1α蛋白迅速积累，并与HIF-1β形成二聚体结合于靶基因的低氧反应元件上，并招募共激活分子P300/CBP，激活靶基因的转录[4]。研究发现HIF-1能调控1000多个靶基因，其中大多数基因都是促进肿瘤细胞存活，包括代谢重编程，血管新生和迁移等相关的基因[5]。 2 HIF-1在恶性肿瘤中的表达 肿瘤细胞的快速生长，造成缺血缺氧的肿瘤微环境，在这种应激压力下，肿瘤细胞通过激活HIF-1α改变能量代谢模式。许多研究已证实，在肝癌、乳腺癌、
糖代谢百度百科
食物中的糖主要是淀粉，另外包括一些双糖及单糖。多糖及双糖都必须经过酶的催化水解成单糖才能被吸收。 食物中的淀粉经唾液中的α淀粉酶 作用，催化淀粉中α-1，4-糖苷键的水解，产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽寡糖及糊精。由于食物在口腔中停留时间短，淀粉的主要消化部位在小肠。小肠中含有胰腺分泌的α淀粉酶，催化淀粉水解成麦芽糖、麦芽三糖、α糊精和少量葡萄糖。在小肠黏膜刷状缘上，含有α糊精酶，此酶催化α极限糊精的α-1，4-糖苷键及α-1，6- 糖苷键水解，使α-糊精水解成葡萄糖；刷状缘上还有麦芽糖酶可将麦芽三糖及麦芽糖水解为葡萄糖。小肠黏膜还有蔗糖酶和乳糖酶，前者将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，后者将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。 糖被消化成单糖后的主要吸收部位是小肠上段，己糖尤其是葡萄糖被小肠上皮细胞摄取是一个依赖Na+的
糖代谢 耗能的主动摄取过程，有特定的载体参与：在小肠上皮细胞刷状缘上，存在着与细胞膜结合的Na+-葡萄糖联合转运体，当Na+经转运体顺浓度梯度进入小肠上皮细胞时，葡萄糖随Na+一起被移入细胞内，这时对葡萄糖而言是逆浓度梯度转运。这个过程的能量是由Na+的浓度梯度（化学势能）提供的，它足以将葡萄糖从低浓度转运到高浓度。当小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度增高到一定程度，葡萄糖经小肠上皮细胞基底面单向葡萄糖转运体（unidirectional glucose transporter）顺浓度梯度被动扩散到血液中。小肠上皮细胞内增多的Na+通过钠钾泵(Na+-K+ ATP 酶)，利用ATP提供的能量，从基底面被泵
出小肠上皮细胞外,进入血液，从而降低小肠上皮细胞内Na+浓度，维持刷状缘两侧Na+的浓度梯度,使葡萄糖能不断地被转运。 编辑本段 血糖 血液中的葡萄糖，称为血糖(blood sugar)。体内血糖浓度是反映机体内糖代谢状况的一项重要指标。正常情况下，血糖浓度是相对恒定的。正常人空腹血浆葡萄糖糖浓度为3.9～6.1mmol／L(葡萄糖氧化酶法)。空腹血浆葡萄糖浓度高于7．0 mmol／L称为高血糖，低于3．9mmol／L 称为低血糖。要维持血糖浓度的相对恒定，必须保持血糖的来源和去路的动态平衡。 一、血糖的主要来源及去路 血糖的来源：①食物中的糖是血糖的主要来源；②肝糖原分解是空腹时血糖的直接来源；③非糖物质如甘油、乳酸及生糖氨基酸通过糖异生作用生成葡萄糖，在长期饥饿时作为血糖的来源。
低氧诱导因子-1 与类风湿关节炎
Tianjin Med J熏Mar2010熏Vol38No3 足够的氧与营养供应是细胞新陈代谢的基础，也是维持内环境稳态的前提。氧分压的改变会导致一系列疾病如类风湿关节炎（r heumatoid arthritis，RA）病理学上的改变。组织缺氧可引起细胞功能障碍并最终导致细胞死亡。组织适应缺氧的一个具有特征性的信号传递因子是低氧诱导因子-1（h ypoxia-inducible factor-1，HIF-1）。HIF-1作为一种调节细胞氧平衡和低氧反应基因表达的核转录因子，在低氧条件下表达增加。RA关节腔为缺氧微环境。近年研究表明，HIF-1在RA关节滑膜中的表达增加与RA的发生发展密切相关，被认为是其发病中的主要因素，且成为RA的一个潜在治疗靶点[1]。现对HIF-1的生物学功能及其在RA发病机制中的作用综述如下。 1HIF-1概述 1.1HIF-1的结构HIF-1是1992年Semenza在低氧肝癌细胞提取物中发现的一种核转录因子[2]，是由一个α亚基（HIF-1α）和一个β亚基（HIF-1β）组成的异二聚体。两个亚基均属于碱性-螺旋-环-螺旋（basic-h elix-l oop-h elix，bHLH）/PAS蛋白家族的成员，人类HIF-1α基因定位于14号染色体（14q21~24），其cDNA全长3720bp，编码826个氨基酸。HIF-1α氨基端含有bHLH（aa17~71）和PAS域（aa 85~298），这对α和β亚基的聚合是必需的，羧基端有两个反式激活域（transactivation domains，TAD），其中近N端的为NTAD（aa531~575），近C端的为CTAD（aa786~826），前者为激活转录所必需，后者发挥精细调节作用。在PAS与TAD 之间有一氧依赖降解域（oxygen dependent degradation domain，ODDD，aa401~603），包含有NTAD，使HIF-1α在常氧张力下易于降解，在ODD中还包含2个PEST（脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸）样基序（aa499~518和581~600），使之更不稳定。HIF-1β也被称为芳香烃受体核转位子（aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator，ARNT）。 apy of metastasizing cutaneous squamous cell carcinoma in a patient with severe recessive dystrophic epidermolysis bullosa[J].Dermatol?ogy,2009,219(1):80-83. [10]Allegra CJ,Jessup JM,Somerfield MR,et al.American society of clinical oncology provisional clinical opinion:testing for KRAS gene mutations in patients with metastatic colorectal carcinoma to predict response to anti-epidermal growth factor receptor monoclonal anti?body therapy[J].J Clin Oncol,2009,27(12):2091-2096. [11]Wagner JD,Evdokimow DZ,Weisberger E,et al.Sentinel node biop?sy for high-risk nonmelanoma cutaneous malignancy[J].Arch Der?matol,2004,140(1):75-79. [12]Rokunohe A,Nakano H,Aizu T,et al.Significance of sentinel node biopsy in the management of squamous cell carcinoma arising from recessive dystrophic epidermolysis bullosa[J].J Dermatol,2008,35 (6):336-340. [13]Arbiser JL,Fan CY,Su X,et al.Involvement of p53and p16tumor suppressor genes in recessive dystrophic epidermolysis bullosa-as?sociated squamous cell carcinoma[J].J Invest Dermatol,2004,123 (4):788-790. [14]Kivisaari AK,Kallajoki M,Mirtti T,et al.Transformation-specific matrix metalloproteinases(MMP)-7and MMP-13are expressed by tumour cells in epidermolysis bullosa-associated squamous cell car? cinomas[J].Br J Dermatol,2008,158(4):778-785. [15]Mallipeddi R,Wessagowit V,South AP,et al.Reduced expression of insulin-like growth factor-binding protein-3(IGFBP-3)in Squa?mous cell carcinoma complicating recessive dystrophic epidermoly?sis bullosa[J].J Invest Dermatol,2004,122(5):1302-1309. [16]Waterman EA,Sakai N,Nguyen NT,et al.A laminin-collagen com?plex drives human epidermal carcinogenesis through phosphoinosi?tol-3-kinase activation[J].Cancer Res,2007,67(9):4264-4270. [17]Martins VL,Vyas JJ,Chen M,et al.Increased invasive behaviour in cutaneous squamous cell carcinoma with loss of basement-mem?brane type VII collagen[J].J Cell Sci,2009,122(Pt11):1788-1799. [18]Ortiz-Urda S,Garcia J,Green CL,et al.TypeⅦcollagen is re?quired for Ras-driven human epidermal tumorigenesis[J].Science, 2005,307(5716):1773-1776. [19]Pourreyron C,Cox G,Mao X,et al.Patients with recessive dystroph?ic epidermolysis bullosa develop squamous-cell carcinoma regard?less of typeⅦcollagen expression[J].J Invest Dermatol,2007,127 (10):2438-2444. （2009-05-21收稿2009-12-22修回） （本文编辑李淑杰） 低氧诱导因子-1与类风湿关节炎* 王险峰王雯陈森洲△ 关键词细胞低氧关节炎,类风湿新生血管化,病理性细胞凋亡糖酵解综述 *广西科学基金资助项目（项目编号：0575106） 作者单位：541004桂林医学院微生物学与免疫学教研室 △审校者 254
影响淀粉酶酶活性的因素
影响淀粉酶酶活性的因素 一、目的 了解淀粉在水解过程中遇碘后溶液颜色的变化。观察温度、pH、激活剂与抑制剂对淀粉酶活性的影响。 二、原理 人唾液中淀粉酶为α—淀粉，在唾液腺细胞中合成。在唾液淀粉酶的作用下，淀粉水解，经过一系列被称为糊精的中间产物，最后生成麦芽糖和葡萄糖。 淀粉→紫色糊精→红色糊精→麦芽糖、葡萄糖 淀粉、紫色糊精、红色糊精遇碘后分别呈蓝色、紫色与红色，麦芽糖、葡萄糖遇碘不变色。 唾液淀粉酶的最适温度为37－40℃，最适pH为。偏离此最适环境时，酶的活性减弱。 低浓度的氯离子能增加淀粉酶的活性，是它的激活剂。铜离子等金属离子能降低该酶的活性，是它的抑制剂。 三、试剂和仪器 1．碘液：称取2g碘化钾溶于5ml蒸馏水中，再加1g碘。待碘完全溶解后，加蒸馏水295ml，混合均匀后贮存于棕色瓶内。 2．1％淀粉溶液：称取1克可溶性淀粉放入小烧杯中，加少量蒸馏水做成悬浮液。然后在搅拌下注入沸腾的蒸馏水中，继续煮沸1分钟，冷后再加蒸馏水定容至100ml。 3．％的盐酸溶液 4．％的乳酸溶液。 5．1％的碳酸钠溶液。 6．％的氯化钠溶液。 7．％的硫酸铜溶液。 8．仪器：试管试管架吸管玻璃棒白磁板烧杯漏斗恒温水浴量筒冰浴四、操作步骤 1．淀粉酶液的制备：实验者先用蒸馏水嗽口，然后含一口蒸馏水于口中，轻嗽一、二
分钟，吐入小烧杯中，用脱脂棉过滤，除去稀释液中可能含有的食物残渣。最后将数人的稀释液混合在一起，再进行过滤，以避免个体差异。 2．pH对酶活性的影响 取4支试管，分别加入%盐酸（pH＝1），％乳酸（pH＝5），蒸馏水（pH＝7），与1％碳酸钠（pH＝9）各2毫升，再向以上四支试管中各加入2毫升淀粉溶液及淀粉酶液。混合摇匀后置于37℃水浴中保温。2分钟后，从蒸馏水试管中取出一滴溶液，置于白磁板上，用碘液检查淀粉的水解程度，待蒸馏水试管内的溶液遇碘不再变色后，取出所有的试管，各加碘液2滴，观察溶液颜色的变化。根据观察结果说明pH对酶活性的影响。 3．温度对酶活性的影响 取3支试管各加入3毫升2％淀粉溶液，另取三支试管，各加入1毫升淀粉酶液。将6支试管分为三组，每组中盛放淀粉溶液与淀粉酶液的试管各1支。三组试管分别置于0℃、37℃、70℃的水浴中，5分钟后将各组中的淀粉溶液到入淀粉酶液中，继续保温。2分钟后从37℃试管中取出一滴溶液，置于白磁板上，用碘液检查淀粉的水解程度，待37℃试管内的溶液遇碘不再变色后，取出所有的试管，各加碘液2滴，观察溶液颜色的变化。根据观察结果说明温度对酶活性的影响。 4．激活剂与抑制剂对酶活性的影响 取3支试管按下表的规定加入各种试剂。混匀后置于37℃的水浴中保温，1分钟后从1号试管中取出一滴溶液，置于白磁板上，用碘液检查淀粉的水解程度，待一号试管内的溶液遇碘不再变色后，取出所有的试管，各加碘液2滴，观察溶液颜色的变化。根据观察结果说明激活剂与抑制剂对酶活性的影响。
低氧诱导因子HIF-1
低氧诱导因子HIF-1 （2018年10月） 氧气是人体生命的第一要素，内环境氧浓度的平衡是机体进行正常有氧代谢的必要条件。缺氧对机体和细胞是一种强烈的应激。细胞通过氧感受器和信号转导特异性调节某些编码基因或非编码RNA的表达来参与各种生理和病理过程。 低氧诱导因子（Hypoxia-inducible Factors, HIFs）属于bHLH-PAS（basic helix–loop–helix Per–Arnt–Sim）转录因子超家族成员，由对氧浓度敏感的HIFα亚基和组成型表达的HIFβ亚基（HIF1β）组成异二聚体发挥功能1,2，其中HIFα亚基包括3个亚型-HIF1α、HIF2α和HIF3α，目前研究最深入且功能最突出的是HIF1α3。HIFs活性的调节主要依靠调节HIFα亚基的蛋白稳定性来实现，α亚基的蛋白稳定性被氧气依赖的羟基化严格调控。常氧状态下，HIF1α不能稳定存在，被不断地降 解而维持在微弱的基础水平。脯氨酰羟化酶（Prolyl Hydroxylase Domain, PHD）使得HIF1α亚基402位及564位脯氨酸羟基化，羟基化修饰的HIF1α被包含肿瘤抑制蛋白von Hippel-Lindau （pVHL）的E3泛素连接酶复合物识别，最终通过泛素-蛋白酶体途径被迅速降解4。此外，常氧环境下，FIH1（Factor Inhibiting HIF1）促使HIF1α804位天冬酰胺发生羟基化从而抑制其与P300的结合从而抑制HIF1α转录激活功能5。而乏氧条件下，PHD 及FIH1的羟基化酶活性均受到抑制，HIF1α转位入核与HIF1β结合形成转录复合物与其靶基因启动子区域的低氧反应元件（Hypoxia-responsive Element, HRE）结合，启动下游众多基因的转录表达而参与多种生理病理过程。除受氧浓度水平调节外，HIF1α还受其他多种因素的调控，如反义转录因子a HIF1α对HIF1α基因的转录具有负调控作用6；部分生长因子、炎症因子或某些癌基因也可通过PI3K/AKT和ERK1/2等信号通路参与调控HIF1α蛋白的稳定性7，也有报道多种microRNA参与调控HIF1。解螺旋 https://www.360docs.net/doc/d111676446.html, 大量研究表明，HIF1α具有促进血管生成、调节内环境、调节昼夜节律8,9、诱导细胞自噬和程序性细胞死亡以及促进间充质干细胞自我更新和分化等生物学功能，且其往往在多种原发或继发性恶性肿瘤组织中的表达水平异常升高，已成为多种疾病临床诊断、靶向治疗和预后评估的一个生物标识和潜在靶点10-12。一方面，HIF-1作为内源性保护分子在缺血缺氧性脑血管病、神经系统退行性疾病、急性心肌梗死等疾病中对神经细胞的存活和心肌细胞的再生具有重要意义13,14。Liu等研究发现，中药水飞蓟素可通过上调HIF-1α和pAkt的表 1