塞维利亚生物医学院研究人员发现血氧浓度探测机制

塞维利亚生物医学院和塞维利亚大学研究了细胞探测血氧含量的机制。该研究由塞维利亚生物医学院“生物物理学和细胞神经学”小组完成，小组由塞维利亚大学研究员何塞·洛佩兹·巴尔尼奥领导，专注于研究细胞探测血氧含量的基础机制。

缺氧现象不仅出现在海拔较高的地区，也是多种高发病率、高死亡率的心肺疾病的重要指标。颈动脉体是一个位于颈动脉分叉处的高度充血的结构，被认为是能够快速探测氧气的器官。在缺氧时，该器官的活动会引起过度通气以及心血管其他的反应，人必须借助这些反应才能适应氧气的减少并尽可能降低这种情况造成的伤害。虽然快速探测缺氧的分子基础对生物医学来说非常重要，但几十年来，这一领域的研究几乎是一片空白。

在前面提到的研究项目中，塞维利亚大学的何塞·洛佩兹·巴尔尼教授带领的小组已经证实，颈动脉体的化学感受细胞（球细胞）中包含一种特殊的线粒体，这些线粒体会在缺氧期间释放信号（如活性氧类），调节细胞的活跃度。这些球细胞内的线粒体特殊的代谢导致其对缺氧特别敏感，此外，这一敏感性还受线粒体电子传递链中的转录因子、酶以及一些特殊成分的影响。这项研究已经发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，文章讲解了颈动脉体快速探测血氧含量的分子机制，这个过程在缺氧的适应不良反应中具有重要的病理生理学意义。

被修改过基因的实验鼠

研究人员使用一只基因被修改过的实验鼠进行了实验，这只实验鼠的颈动脉体中的电子传递链是断开的。具体来说，研究人员使用的这只老鼠，球细胞电子传递链中没有线粒体复合体III，这导致线粒体复合体I和复合体IV断开。失去了线粒体复合体III，颈动脉体的化学感受细胞依旧能够存活，但其对缺氧的反应减弱了，而对低血糖等其他刺激的反应则保持正常。总的来说，实验鼠对缺氧通气反应表现出很强的抑制，缺氧时的呼吸频率很低。

当缺少线粒体复合体III的实验鼠持续数天缺氧时，就会观察到上述对缺氧的不良适应，且实验鼠会表现出生理性的不适应（红细胞比容超常提高、心脏肥大等）。研究结果显示，为了快速、正确地探测到颈动脉体中细胞的缺氧情况，电子传递链必须正常工作，使其各部分一起行动，才能根据对氧气的需求调节呼吸。

鉴于颈动脉体在调节呼吸时的重要作用，研究人员指出，线粒体电子传递链有可能成为呼吸抑制或由于颈动脉体过于活跃导致的疾病的药理治疗靶点。