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【研究背景】低氧不仅对于单细胞生物还是多细胞生物都是一种重要的外界刺激因素,会引起机体产生一系列生理、病理的反应,其中机体会产生一系列独特的应激蛋白以适应低氧造成的不利状况。现在已有大量关于低氧环境下应激蛋白的报道,包括应激蛋白的控制基因、转录水平,在组织细胞内的特异表达,在机体内的生理、病理机制,都有深入的研究。对于低氧敏感的人群,关键的标志物是什么,高原病的发生、发展与转归的过程中何种物质为特有基础,机体免疫系统怎样起着主导作用,以往的研究围绕已知物质探讨分析较多,如多组酶活性的改变,多种激素含量的变化,细胞的形态、数量,包括体液免疫和细胞免疫,血、尿中蛋白质等组分改变的研究。 我们在早期研究中已发现急进低氧环境时人体血液中存在一种特殊成分,在光谱扫描中有一特征吸收峰,谱图信息的表达与已知高山病相关物质均不吻合且差异较大,其质、量与高山病呈密切相关关系,γ=0.93。相同结构的物质有相同的氢谱表达,如表达差异则提示结构差异存在,而结构与功能相关。继而的动物实验证实麻醉状态下的Wistar大鼠和家兔血液中该特殊成分的吸光度水平与清醒动物比较有明显的下降趋势,进一步发现了对机体神经、内分泌免疫有重要调节作用的β-内啡呔可抑制血浆中该成分的分泌。由于其本质与抗低氧的体液应激化合物有相似功用,我们称之为应激肽(the hypoxia stress peptide,HSP)。为神经内分泌免疫调控应激反应所表现的物质基础,本研究将氢谱学、质谱、红外光谱等技术整合后引入人体血清应激肽分析,获取相关谱图构象特征,进一步确立指纹区信息与结构和功能的相关关系,为预防急进高原病易感者提供新的筛选和预测方法学,为相关疾病和低氧医学研究提供新的思路和途径。 【目的】采用科学交叉和技术整合的方法,将核磁共振波谱仪(nuclear magnetic resonance,NMR)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectrometry,FTIR)、质谱(mass spectrometry,MS)用于新发现物——机体低氧应激肽的指纹区信息研究,以确定其结构与功能同机体神经内分泌免疫调节的相关关系,获取低氧应激肽氢谱表达的指纹区特征,阐明其质、量在高原病的发生、发展和转归过程中的作用,为易感人群的筛选提供全新的检测手段。为预防和治疗高原病及其他合并缺氧的疾患提供预警指标,相关理 第三军医大学硕士学位论文论和方法学,也可为低氧医学所借鉴。并建立快速检测方法为易感人群的筛选提供全新的检测手段。通过实验确定应激肤检测的最佳实验条件,并检测其稳定性、重复性、回收率是否满足实验需要。为基层单位开展筛检工作,我们建立了斑点法来定性对高原病易感者进行选择.通过测定急进高原病患者治疗前后血清低氧应激肤水平的变化,确立低氧应激肤在高原病中的作用。 【方法】 l、对急进高原患者采集血液行核磁共振氢谱,质谱,红外光谱进行检测,对所获表达特征进行归属鉴定;了解其物质的特性,以确定其结构与功能同机体神经内分泌免疫调节的相关关系,获取低氧应激肤在氢谱表达的指纹区特征。 2、用我们自行研制的试剂对应激肤进行检测,对实验条件进行优化。通过检测不同反应时间、不同波长条件下的吸光度,确定反应条件;检测反应液在2小时内的吸光度变化,确定其稳定性;通过20次重复性检测同一份混合血清的吸光度来确定其重复性;通过加入不同量的标准液来确定回收率. 3、将醋酸纤维薄膜浸泡于显色试剂内,让其充分浸透(大约10min);将浸泡好的醋酸纤维薄膜覆盖于玻璃板表面,光面贴于玻璃板表面,毛面向上,待多余试剂自行流去,放于孵箱内,温度调至25℃,烘干薄膜为至(大约3Omin)。将血清标本滴于制作好的玻璃板,待其自然扩散,并凉干后,再用另外一块玻璃板将醋酸纤维薄膜夹紧,放置在110℃的孵箱内,加温20 min,取出观察结果。 4、抽取正常健康人及急性高原病患者治疗前后血清,用自行建立的方法检测低氧应激肤,通过放射免疫法测定醛固酮(aldosterone,ALD)水平。 【结果】 1、谱学信息:FTIR通过谱图可知在相应位置有其特定的基团存在。MS谱图可知应激肤分子量结果为:1593.7。 2、在快速检测方法中选择反应时间为3Omin,检测波长为560nm。其稳定性、重复性及回收率等优越,满足检测需要。 3、斑点检测方法的建立,简单实用,适于在基层单位展开初筛工作。 4、在高原病病人治疗前后,应激肤含量分别:98.8士15.3,79.6士12.Zmg/L;醛固酮含量223.5士69.6,141.7士54.36 pg/L,应激肤及醛固酮含量在治疗前后有非常显著性差异(P<0 .01),随着治疗的逐步恢复,其含鱼逐渐降至正常。 【结论】在高原病易感者人群的体液中发现有低氧应激肤存在,其性质与目前国内外找寻的高原病相关物质特性均不相同,采用多学科技术优势,利用质谱、了 第三军医大学硕士学位论文核磁、红外等分析手段,从不同的侧面提供了化合物的结构信息。建立了准确、敏感、特异的快检方法,适合