EPO基因相关研究

二、EPO基因相关研究

慢性高原病发病机制复杂,红系造血调控的改变又涉及多方面因素,其中,近年来发现microRNA(miRNA)在红细胞生成过程中具有重要的调节作用[84]。Castoldi等[85]发现miRNA-122参与造血过程的调控,苏娟等[66]发现慢性高原病患者循环miRNA-122显著下降。同时发现慢性高原病患者BMMNC、EPO及mRNA均明显高于对照组,而在骨髓组织中同样发现慢性高原病患者EPO水平增高,相关分析提示慢性高原病组BMMNC及骨髓组织EPO增高与HGB正相关,提示慢性高原病患者骨髓局部EPO异常增加参与红细胞过度生成的病理过程。

研究认为,EPAS1主要通过调控EPO合成来参与红细胞生成。而León-Velarde等[86]报道,慢性高原病患者EPO水平与同海拔健康人群的EPO水平比较无显著差异,这在南美安第斯人及青藏高原移居汉族人中屡有报道,说明慢性缺氧环境下,EPO不是红细胞生成最主要的调控因子。HIF-1α可与EPO增强子区低氧反应原件(HRE)结合,诱导低氧下EPO基因表达[65],但动物实验、体外细胞实验均表明,HIF-2α/EPAS是调控EPO表达的主要转录因子[87-88]。而骨髓有核红细胞不表达EPO,但HIF-2α/EPAS1转录活性及蛋白水平均升高,提示骨髓有核红细胞增生增强可能存在其他调控机制,HIF-2α/EPAS1可能不依赖于EPO表达增强而参与慢性高原病发生、发展。(https://www.daowen.com)

苏娟等[66]通过对34例慢性高原病患者和居住在海拔3000~4500 m的30例健康对照组研究发现,慢性高原病患者骨髓中HIF-2α、EPO的mRNA与蛋白水平显著高于对照组,且慢性高原病患者HIF-2α的表达变化与EPO和HGB水平显著相关,但HIF-1α、EPOR蛋白及mRNA水平与对照组无显著差异,这与陈媛清等[89]报告不一致。目前研究的总体结果是慢性高原病患者血清中EPO水平与同海拔健康人无明显差异[90]。陈伟等[90]报告在急性低氧条件下,细胞内HIF-1α、EPO表达升高,在低氧训练过程中逐渐下降,达到习服后急性低氧对EPO的诱导作用减弱甚至受到抑制,与Hasnaoui S R等[91]结果一致,其认为急性缺氧或EPO缺乏可导致小鼠心脏和大脑组织HIF-1α、EPO、EPOR、VEGF过度表达,然而慢性缺氧抑制了EPO合成缺陷小鼠HIF-1α/VEGF通路。吴洲等[92]发现骨髓细胞中EPOR的亲和力在低氧5 d组显著升高,但在低氧15 d组、30 d组均显著降低。出现以上差异的原因可能是EPO、EPOR、VEGF表达等多种因素共同作用的结果,包括种族、地域及低氧条件和不同低氧暴露时间等。低氧诱导HIF-1α的下游靶基因EPO、EPOR、VEGF高表达存在时间依赖性,由此推测EPO、EPOR、VEGF在急性低氧早期的表达水平显著升高,但随低氧时间延长达到习服后会逐渐下降至正常水平。

EPO在组织中的研究多集中在缺血再灌注损伤方面,通过建立大鼠脑缺血模型[93]发现,EPO预处理可增加缺血再灌注区域P-STAT3表达、降低P-STAT1表达,促进Bcl-2在急性脊髓损伤后的表达、抑制Bax表达,减少神经元细胞凋亡,促进神经细胞再生与修复。EPO可通过减少氧自由基产生,并提高清除能力,抑制心肌细胞凋亡,促进Akt磷酸化,增强慢性缺氧心肌细胞线粒体生物合成,改善能量代谢从而对缺氧心肌产生保护作用[94]。韩玉湘等[95]发现缺血再灌注损伤早期大鼠肝组织中的HIF-1α、VEGF表达显著升高,提示可能通过增加缺血组织的血管新生,增加血流灌注和氧供应,可能通过抑制iNOS表达,减轻大鼠肝脏低氧性损害;另有研究表明,EPO预处理可促进大鼠肝切除术后肝再生;miRNA-494可通过PI3K-Akt途径上调肝缺血缺氧损伤时HIF-1α的水平,以抵抗因缺氧引起的肝L02细胞凋亡[96]。林喜秀等[97]发现,每日4000 m海拔低氧8 h组和12 h组(周期为4周)肾组织中EPO水平明显高于常氧组。