低氧诱导因子在低氧应答及运动时的表达

目的：低氧诱导因子1是细胞在缺氧条件产生的核蛋白，它与靶基因结合，促进靶基因的转录，使机体产生一系列缺氧适应反应。对低氧诱导因子1的结构作用途径以及低氧诱导因子在低氧应答以及在运动时骨骼肌中的表达作一综述，以能够找到提高训练质量乃至运动水平的方法。资料来源：应用计算机检索Pub Med1996-01／2003—06的相关章，同时根据相关的参考献检索了部分章，检索词“hypoxia inducible factor-1，sport，hypoxia，skeletal muscle”，限定语言种类为English。同时计算机检索http：／／www．cnki．net／index．htm1994／2003的相关章，限定章种类为中，检索词“低氧诱导因子，运动，低氧，骨骼肌”。另外参考了2003香山科学会议——低氧与健康研究应受生物学和医学界关注(要汇编)。资料选择：对资料进行初审，选取实验包括低氧运动模型中关于低氧诱导因子在骨骼肌中的表达、作用及其含量的变化方面的献，查找相关献的全，判断是否确实是相关研究。纳入条件：①随机对照实验研究。②实验包括对照组与干预组。排除条件：①综述献。②重复的同一研究。资料提炼：共查找到26篇相关研究章，18篇符合纳入标准。排除的8篇系为同一研究和综述献。资料综合：通过18个实验对低氧运动模型中关于低氧诱导因子在骨骼肌中的表达、作用及其含量的变化方面作了相关的研究。结论：低氧诱导因子在低氧应答以及运动的骨骼肌中起着承上启下的作用，通过干预因素诱导／影响低氧因子的合成，乃至加强／减弱其链的作用。     

低氧状态下缺氧诱导因子信号转导途径对糖酵解的作用

目的:总结并分析缺氧诱导因子代谢途径及对糖酵解酶的调节,探讨长时间大强度的运动或者高原训练的可能机制,以消除大强度运动对机体的伤害。资料来源:应用计算机检索Medline1993-01/2004-12关于缺氧诱导因子的文章。检索词“Hypoxia-induciblefactor1”。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1993-01/2004-12的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“缺氧诱导因子”。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①缺氧诱导因子介绍。②缺氧诱导因子对糖酵解的影响。资料提炼:共收集到符合上述要求的文献23篇,排除8篇重复性研究,15篇符合纳入标准。资料综合:缺氧诱导因子是一个基本的循环转录因子,当哺乳动物细胞在缺氧、促红细胞生成素和血管内皮生长因子或一些蛋白基因转录激活时被表达。它在维持氧稳态时起着非常重要的作用。当前的研究也为缺氧诱导因子在调节一些糖酵解酶的基因编码提供了证据,缺氧诱导因子作为一个重要的信号转导途径,糖酵解酶的基因启动子作为低氧反应元件和缺氧诱导因子结合并受缺氧诱导因子激活。结论:缺氧诱导因子在机体处于低氧状态时对糖酵解的激活起着非常重要的作用。     

低氧状态下缺氧诱导因子信号转导途径对糖酵解的作用

目的：总结并分析缺氧诱导因子代谢途径及对糖酵解酶的调节，探讨长时间大强度的运动或者高原训练的可能机制，以消除大强度运动对机体的伤害。 资料来源：应用计算机检索Medline1993-01／2004—12关于缺氧诱导因子的文章。检索词“Hypoxia—inducible factor 1”。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1993-01／2004—12的相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“缺氧诱导因子”。 资料选择：对资料进行初审，纳入标准：（1）缺氧诱导因子介绍。（2）缺氧诱导因子对糖酵解的影响。 资料提炼：共收集到符合上述要求的文献23篇，排除8篇重复性研究.15篇符合纳入标准。 资料综合：缺氧诱导因子是一个基本的循环转录因子，当哺乳动物细胞在缺氧、促红细胞生成素和血管内皮生长因子或一些蛋白基因转录激活时被表达。它在维持氧稳态时起着非常重要的作用。当前的研究也为缺氧诱导因子在调节一些糖酵解酶的基因编码提供了证据，缺氧诱导因子作为一个重要的信号转导途径，糖酵解酶的基因启动子作为低氧反应元件和缺氧诱导因子结合并受缺氧诱导因子激活。 结论：缺氧诱导因子在机体处于低氧状态时对糖酵解的激活起着非常重要的作用.     

低氧、运动与免疫研究

目的:高原训练通过低氧、低压刺激能有效的提高机体心血管系统和呼吸系统的功能,对提高体育成绩有明显的作用,然而高原训练可能使机体出现免疫功能变化。通过文献资料法,综述了低氧、运动对集体免疫功能的影响,使人们对低氧、运动情况下免疫功能的变化有一个全面的了解。资料来源:检索中国期刊网1989-01/2004-12和维普中文期刊数据库1994-01/2004-12与低氧、运动和免疫研究相关的文章,检索词“低氧、免疫、运动、高原”并限定文章语言种类为中文。同时检索Spinger Link数据库、EBSCO期刊数据库和www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed网站相关低氧、运动与免疫研究的文章,检索时间没有限定,从有文献记载开始检索。检索词“immune function,exercise,hypoxia,immune”检索时一个或几个结合进行,文章语言种类限定为English。资料选择:对资料进行初审,选取包括与低氧、运动、免疫研究相关的文献,开始查找全文。纳入标准:低氧运动情况下免疫功能变化以及低氧实验情况下、居住高原或移居高原情况下免疫功能变化的文献,且查找的文献包括人体实验和动物实验两方面的资料。排除仅运动对免疫功能影响的文章。资料提炼:共检索到关于低氧、运动与免疫研究的相关文献120篇,40篇文献符合纳入标准,排除不符合标准文献80篇。资料综合:多数研究观察到低氧暴露可能出现机体免疫抑制现象;当海拔超过某一高度时,居住居民免疫功能可能随着居住海拔高度的增加而降低;由平原进驻高海拔地区,机体可能出现免疫抑制现象,且免疫抑制随着进驻高原高度的增加而增加,随着进驻时间的延长而降低;自主神经系统可能参与低氧条件下的免疫调节,交感神经系统及去甲肾上腺素有免疫抑制作用,副交感神经及乙酰胆碱起免疫增强作用。在低氧情况下,β-内啡肽可能通过交感神经系统而发挥免疫抑制作用。结论:一般研究认为适度的运动可使机体免疫功能增强,适度的运动结合低氧同样可使机体的免疫功能增强,但高强度的运动结合低氧的共同作用,机体将易产生免疫抑制,且低氧对免疫抑制起重要的作用。     

常压模拟高住低练对红细胞相关指标和促红细胞生成素、低氧诱导因子-1mRNA表达影响的研究与进展

目的:常压模拟高住低练训练法是近年来提出来的一种新型的高原训练方法,可以解决传统高原训练中存在的不足。就高住低练训练法对红细胞相关指标和促红细胞生成素、低氧诱导因子-1基因表达的影响作一综述,旨在促进高住低练训练法在中国的发展和应用,使其更好地为运动员竞技水平的提高服务。资料来源:应用计算机检索PubMed1972-01/2005-12的相关文章,同时根据相关的参考文献检索了部分文章,检索词“simulated living high-training low training(HiLo),indices of red blood cell,effect;erythropoietin(EPO)、Hypoxia inducible factor-1(HIF-I),Gene”限定语言种类为English,同时计算机检索http://cnki.hunnu.edu.cn1996/2006的相关文章,限定文章种类为中文,检索词“:高住低练,红细胞相关指标,影响,促红细胞生成素,低氧诱导因子,基因。”资料选择:对资料进行初审,选取实验包括常压模拟高住低练运动模型中关于红细胞相关指标和促红细胞生成素基因、低氧诱导因子-1基因表达的影响方面的文献,查找相关文献的全文,判断是否确实是相关研究。纳入条件:①随机对照实验研究。②实验包括对照组与干预组。排除条件:①综述文献。②重复的同一研究。资料提炼:共查找到90篇相关研究文章,38篇符合纳入标准。排除的52篇系为同一研究和综述文献。资料综合:Levine在高住低练训练法的试验发现:高住低练训练组最大摄氧量平均增加了5%,红细胞平均增加了9%,运动能力得到改善,而对照组无论是最大摄氧量、红细胞、还是运动能力均无显著性变化。②高住低练训练法能促使低氧诱导因子-1的产生而对促红细胞生成素的调控,使促红细胞生成素的产生和血红素浓度的变化,促红细胞生成素增加引起红细胞量和Hb浓度的增加;血红素浓度增加可以提高血液运输氧的能力和组织氧化能力。居住在适宜高度(大于2000～2500m),通过持续增加促红细胞生成素的量,诱导红细胞和血红素浓度的增加,改善氧运输能力、提高最大摄氧量,可以有效地提高运动成绩。③高住低练训练法引起低氧诱导因子-1mRNA表达,其如何对促红细胞生成素进行调控和信号的转达,高住低练训练法导致血液成分变化对运动能力的影响等问题的研究。可以更清楚地认识高住低练训练法对机体运动能力影响的机制,为提高运动成绩提供帮助。结论:高住低练训练法可促进促红细胞生成素、低氧诱导因子-1基因表达和红细胞的生成,提高血红蛋白浓度和红细胞比容,而有效地提高运动员的运动能力。     

低氧性肺动脉高压形成机制的研究现状

目的:了解低氧性肺动脉高压的形成机制。资料来源:应用计算机检索Medline1991-01/2004-08的相关文章,检索词“hypoxicpulmonaryhypertension,etiology”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索《中国临床康复》杂志2003-01/2004-08的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“肺动脉高压”。并且手工检索《中文科技资料目录-医药卫生》1998-01/2004-08的相关文章,检索途径:分类途径。资料选择:对检索到的相关文章中的相关信息进行综述,纳入标准:①随机对照的基础及临床试验。②无论是否为单盲,双盲或非盲法。排除标准:重复性研究及综述性文章。资料提炼:共检索到相关文章22篇,对检索到的12篇文章信息进行综述,10篇综述性及重复性研究的文章予以排除。资料综合:实验研究提示内皮素、一氧化氮、5-羟色胺、肺动脉平滑肌细胞膜钾通道、磷酯酶A2、蛋白激酶C、低氧诱导因子1都参与了低氧性肺动脉高压的形成。结论:低氧性肺动脉高压的形成机制相当复杂,多种分子及细胞膜钾通道参与其中,这些分子及机制的发现为低氧性肺动脉高压的干预和早期康复措施介入提供了新的靶点。     

低氧运动对身体功能的影响

目的:综述低氧运动对身体功能的影响,为低氧健身提供理论支持。资料来源:检索Sience Direct 1999-01/2005-12关于低氧运动及身体功能的文章。检索词“Hypoxia Exercise,Body Function,Weight Control”并限定文章的语种类为English。同时检索中国期刊全文数据库1999-01/2006-01的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“低氧运动,身体功能,控体质量”。资料选择:对资料进行初审,将低氧运动对心肌缺血和组织利用氧功能、造血功能、呼吸系统功能、免疫系统功能和体质量等影响资料纳入选择;排除重复研究和综述类文献。资料提炼:初步检索到50篇关于低氧运动对身体功能影响相关文献,排除重复研究和综述类文献,最终纳入30篇进行综述。资料综合:①在国外,低氧训练作为一种有效提高心、肺功能的训练方法和手段,不仅应用于竞技体育领域,也广泛应用于全民健身,低氧运动使身体产生一系列的适应性变化,从而促进整体健康和体质水平。②低氧运动能改善心肌缺血,加强脑组织和肌肉对氧的利用能力。③低氧可以刺激人体的造血系统,低氧适应后,红细胞、血红蛋白等出现明显的适应性的变化。④在低氧条件下健身,低氧刺激颈动脉体和主动脉体的化学感受器,进而刺激呼吸中枢,从而改善呼吸系统。⑤适宜的低氧刺激浓度、刺激时间与运动方式,能提高免疫能力,且可有效控体质量。结论:低氧运动能改善心肌缺血和组织利用氧的功能、造血功能、呼吸系统功能、免疫系统功能和有效控体质量等,是一种很有发展前景的健身方法。     

低氧适应对糖代谢的影响及其机制

学术背景:低氧应激状态下精作为首当其充的能源物质优先被动用,长期低氧应激机体糖代谢过程发生深刻影响,包括糖的摄取、利用、氧化等.因此研究低氧适应对糖代谢的影响及其机制尤为必要.目的:探讨低氧适应对糖代谢的影响及具可能机制,为低氧应用研究提供理论参考.检索策略:应用计算机检索PubMed数据库和中国期刊全文数据库1990-01/2007-07的有关文献,检索词为"低氧(缺氧),代谢酶,胰岛素,GLUT,HIF-1,AMPK",限定文章语言分别为英语和中文.共检索到338篇相关文献,其中中文文献215篇,英文文献123篇,对文献进行筛选,纳入标准:①选取针对性强,相关度高的文献.②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献:排除重复研究和Meta分析类文章.最后40篇被选用.文献评价:选用40篇文献,其中8篇为综述、其余均为临床与实验研究.资料综合:伴随着低氧适应,机体糖磷酸化酶与糖原合成酶含量升高、活性增强,葡萄糖转运能力增强,可能是低氧诱导因子1上调了糖代谢有关的低氧基因表达;AMPK的激活通过一条未知的途径调节糖代谢过程.结论:糖代谢能力增强是低氧适应的重要标志之一;低氧适应糖代谢能力增强,在高原训练、预防和改善胰岛素抵抗方面有着广泛的应用前景.     

运动诱导骨骼肌线粒体生成中沉默信息调节因子1的作用

背景：沉默信息调节因子 1 是新近受到体育科学领域关注的能量代谢调节因子,在运动骨骼肌线粒体生成中与其他信号分子一起发挥作用。目的：综述沉默信息调节因子 1 在运动诱导骨骼肌线粒体生物合成中的作用及机制。方法：应用计算机检索 PubMed 和 Highwire 数据库 2000 年 1 月至 2013 年 1 月有关运动、沉默信息调节因子 1、骨骼肌线粒体生物合成的文献,检索词为 SIRT1,AMPK,PGC-1α,mitochondrial biogenesis,skeletalmuscle, exercise,限定文章语言为 English。对资料进行初审,选取沉默信息调节因子 1 与运动诱导骨骼肌线粒体生物合成有关的文献,排除重复研究。结果与结论：共收集相关文献 165 篇,排除重复研究,纳入 62 篇。沉默信息调节因子 1 作为一种 NAD＋依赖的去乙酰化酶,在运动中被激活,通过上调过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子表达而诱导骨骼肌线粒体生物合成,其分子机制涉及一磷酸腺苷激活的蛋白激酶、低氧诱导因子 2α等信号分子。但近年来的一些研究对沉默信息调节因子 1 在骨骼肌线粒体生物合成中的作用提出了质疑,认为其并非为运动诱导的骨骼肌线粒体生物合成所必需。沉默信息调节因子 1 在运动诱导的骨骼肌线粒体生物合成中发挥重要调控作用,但采用蛋白和活性等不同检测方法,在实验结果上可能会造成较大差异。     

低氧培养对间充质干细胞生物学的影响

背景:氧参与细胞内ATP的合成以供细胞代谢,氧浓度也是调节细胞生理功能的重要因素。骨髓间充质干细胞的生理病理活动是在低氧状态下进行,其发生机制还不完全清楚。目的:回顾分析低氧培养对间充质干细胞生物学的影响的研究进展。方法:应用计算机检索1997-01/2011-10PubMed数据库相关文章,检索词为"mesenchymal stem cells,hypoxia,HIF";同时检索同期万方数据库、维普资讯网数据库和中国知网数据库相关文章,检索词"间充质干细胞,低氧培养,缺氧诱导因子",共检索到文献1120篇,最终纳入符合标准的文献48篇进行分析。结果与结论:低氧预处理的骨髓间充质干细胞凋亡率将降低,其作用机制是通过上调血管内皮生长因子表达、抑制p53凋亡信号的表达以及促进抗凋亡蛋白Bcl-2的高表达来降低细胞凋亡。低氧下骨髓间充质干细胞通过抑制WNT信号通路和骨形态发生蛋白信号通路等通路,增加损伤组织的增殖能力;缺氧组织可诱导间充质干细胞迁移至缺氧区域,参与此过程的主要信号通路包括:血管内皮生长因子信号通路、基质细胞衍生因子1信号通路以及c-Met信号通路;低氧可提高间充质干细胞的黏附性,主要通过诱导细胞骨架蛋白以及细胞间黏附分子的高表达而实现;缺氧下间充质细胞增加Angiopoietin-1和血管内皮生长因子等因子的表达来促进细胞分化。     

Concepts in hypoxia reborn

The human fetus develops in a profoundly hypoxic environment. Thus, the foundations of our physiology are built in the most hypoxic conditions that we are ever likely to experience: the womb. This magnitude of exposure to hypoxia in utero is rarely experienced in adult life, with few exceptions, including severe pathophysiology in critical illness and environmental hypobaric hypoxia at high altitude. Indeed, the lowest recorded levels of arterial oxygen in adult humans are similar to those of a fetus and were recorded just below the highest attainable elevation on the Earth's surface: the summit of Mount Everest. We propose that the hypoxic intrauterine environment exerts a profound effect on human tolerance to hypoxia. Cellular mechanisms that facilitate fetal well-being may be amenable to manipulation in adults to promote survival advantage in severe hypoxemic stress. Many of these mechanisms act to modify the process of oxygen consumption rather than oxygen delivery in order to maintain adequate tissue oxygenation. The successful activation of such processes may provide a new chapter in the clinical management of hypoxemia. Thus, strategies employed to endure the relative hypoxia in utero may provide insights for the management of severe hypoxemia in adult life and ventures to high altitude may yield clues to the means by which to investigate those strategies.     

Exploiting the hypoxia response

Hypoxia (low oxygen) is a defining physiological feature of a number of diseases, including cancer, cardiovascular disease and retinopathy. Hypoxia plays an active role in the pathology of these diseases through its impact on gene expression, thereby making the hypoxia-signaling pathway a key target for the development of novel molecular therapies. This review focuses on how the elucidation of this pathway has led to the development of novel therapeutic strategies, including physiologically targeted gene therapy and the identification of novel therapeutic targets within the hypoxia-signaling pathway.     

Managing hypoxia and hypercapnia

The main objective when treating hypoxia (a deficiency of oxygen in the tissues) and hypercapnia (a high concentration of carbon dioxide in the blood) is to give sufficient oxygen to ensure that the patient is safe and his or her condition does not deteriorate. However, while giving too little oxygen can result in hypoxia, which can result in death, excessive oxygen therapy can also be dangerous for some patients.     

缺氧诱导因子-1对心肌细胞缺氧/复氧损伤的保护作用

目的:观察缺氧诱导因子-1对心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用。方法:取SD新生大鼠(1～3 d)分离培养成心肌细胞;在培养的第3 d将心肌细胞随机分为3组(每组重复6次):正常对照组、H/R组、DMOG+H/R组;建立缺氧/复氧损伤模型,以脯氨酸羟化酶的抑制剂甲基异二酰基甘氨酸进行干预;采用酶免疫法检测各组心肌细胞培养上清液中的肌钙蛋白I含量,采用RT-PCR法检测各组缺氧诱导因子-1α及下游因子血红素氧合酶-1、血管内皮生长因子、葡萄糖转运蛋白1 mRNA水平。结果:培养4～6 h的乳鼠心肌细胞开始贴壁生长,12～24 h明显增殖,3～4 d后细胞融合成片;心肌细胞由圆形变为梭形、星形、多角形,并出现自发性节律性搏动;与正常对照组相比,H/R组、DMOG+H/R组的肌钙蛋白I含量明显增高(P<0.01),且缺氧诱导因子-1α、下游因子血红素氧合酶-1、血管内皮生长因子、葡萄糖转运蛋白1水平明显增高(P<0.01,P<0.05);与H/R组相比,DMOG+H/R组心肌细胞缺氧诱导因子-1α、下游因子血红素氧合酶-1、血管内皮生长因子、葡萄糖转运蛋白1水平明显增高而肌钙蛋白I含量明显降低(P<0.05)。结论:本...     

Cellular energy metabolism during hypoxia

Tissue hypoxia is frequently seen in critically ill patients and it perhaps predisposes these patients to development of multiple system organ failure. In cellular terms, hypoxia is characterized by decreases in the intracellular concentration of oxygen, leading to a decline in aerobically produced adenosine triphosphate (ATP). The deficit arising from unequal levels of cellular ATP requirements and aerobic ATP production is partially satisfied by anaerobic sources of ATP, including glycolysis, the creatine kinase reaction, and the adenylate kinase reaction. These reactions can set in motion cellular mechanisms that ultimately may lead to cellular dysfunction and death. A clear understanding of the relative importance of these reactions is impossible to acquire from global measures of oxygen delivery and oxygen consumption; therefore, the clinical monitoring of tissue oxygenation also should include the measurement of metabolically relevant, organ-specific variables.