高原世居藏族与汉族冷诱导血管舒张特征对比及其血液学关联研究

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Journal of Physiological Anthropology 2.1

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  本刊推荐:为探究高原人群局部耐寒能力差异,研究人员针对西藏世居藏族与移居汉族开展冷诱导血管舒张(CIVD)对比研究。结果发现藏族群体表现出更高的最低温度(Tmin)、最高温度(Tmax)及抗冻指数(RIF),且疼痛感知更低。血液学分析显示红细胞参数与CIVD特征显著相关,嗜碱性粒细胞百分比(BAS%)、中性粒细胞百分比(NEU%)和γ-谷氨酰转肽酶(GGT)与汉族耐寒性密切相关。该研究为高原环境适应性机制提供了重要生理学证据。

  
在海拔4200米的青藏高原上,严寒与低氧交织的极端环境对人类生存构成持续挑战。世居于此的藏族人群历经数千年演化,展现出非凡的环境适应能力,而移居高原的汉族群体则需通过生理代偿机制逐步适应。尽管高原缺氧适应机制已有较多研究,但人们对长期居住高原人群的耐寒能力差异仍知之甚少,特别是关于局部寒冷暴露下的血管反应特性尚存争议。
冷诱导血管舒张(Cold-induced vasodilation, CIVD)作为人体应对局部寒冷的重要生理现象,在指尖接触冰水后5-10分钟内会发生血管异常扩张,从而增加血流灌注和组织温度,有效延缓冻伤发生并维持手部操作灵活性。这种保护性反应存在显著的种族差异,但关于藏族与汉族在高原环境下的CIVD特征对比,先前研究却得出矛盾结论——既有研究显示藏族人皮肤温度较低表明血管收缩更强,也有研究发现高原居民指尖温度反而更高。
为澄清这一科学问题,陆军军医大学谢洪忱、崔琦等研究人员在《Journal of Physiological Anthropology》发表了最新研究成果,通过精细设计的冷暴露实验结合多维度生理参数测量,系统对比了西藏世居藏族与移居汉族(居住时间>5年)的CIVD反应特征,并首次探索了血液学指标与耐寒能力的关联性。
研究采用指尖冰水浸泡(0℃/30分钟)结合恢复期监测的标准CIVD测试方案,同步采集温度数据与主观感知评分(疼痛、热感觉、热舒适度和情感效价)。次日清晨进行空腹血液检测,涵盖血常规23项指标和生化11项参数。通过专业算法计算包括最低温度(Tmin)、最高温度(Tmax)、起始时间(Δtonset)、波动幅度(Tampl)、峰值时间(Δtpeak)等8项CIVD特征参数,并采用抗冻指数(Resistance Index for Frostbite, RIF)综合评估耐寒能力。
研究结果揭示三大核心发现:
CIVD反应特征差异
藏族群体表现出显著优越的血管运动调节能力。其指尖温度在静息、浸泡和恢复阶段均高于汉族,具体表现为Tmin(11.32±3.73℃ vs 6.83±2.47℃)和Tmax(14.38±3.75℃ vs 10.07±2.21℃)显著升高(p<0.05),RIF评分(8.75±0.62 vs 8.20±0.92)同时明显改善。这表明藏族人群在寒冷暴露中能维持更高的组织温度,具备更强的抗冻伤潜力。
感知反应差异
藏族受试者在15、20分钟浸泡及5分钟恢复期的疼痛评分显著较低,同时在15和30分钟时热感觉评分更高(p<0.05)。特别在30分钟浸泡和恢复阶段,藏族人群的热舒适度与情感效价评分明显优于汉族,表明其不仅生理反应更优,主观寒冷体验也更为舒适。
血液学参数关联
在总体人群中,红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)和红细胞压积(HCT)与Δtonset、Δtpeak和CIVD波动频率呈正相关,与Tmin、Tmax和平均温度(Tmean)负相关(p<0.05),提示红细胞增多症是高原局部耐寒性的关键决定因素。特别值得注意的是,仅在汉族群体中发现BAS%、NEU%和GGT与RIF评分显著相关——BAS%与RIF正相关,NEU%和GGT与RIF负相关(p<0.05),这为汉族人群的冷适应机制提供了新的生物标志物线索。
结论与意义
本研究首次系统证实西藏世居藏族较移居汉族具有更优越的局部耐寒表型,表现为更强的CIVD反应和更积极的感知体验。血液学分析揭示红细胞参数在高原冷适应中的核心作用,而BAS%、NEU%和GGT与汉族耐寒性的特殊关联,则提示免疫调节和氧化应激机制可能参与汉族人群的冷适应过程。
这些发现不仅解答了高原人群耐寒性差异的长期争议,更为高原驻防官兵和移民的健康保障提供了科学依据。针对汉族人群特有的血液标志物关联,未来可开展靶向干预研究,通过调节免疫炎症反应和氧化应激水平提升移居人群的冷适应能力。研究采用的多维度评估方法(生理参数、主观感知、血液指标)为环境适应性研究建立了新范式,而关于组织温度与疼痛感知的关联规律更对高原作业防护具有直接指导价值。
该工作的创新性在于将传统CIVD测试与血液组学分析相结合,跨越从生理现象到分子机制的研究鸿沟,为高原医学研究提供了重要范例。正如作者在讨论中所指出的,未来需要扩大样本规模并纳入多组学分析,进一步揭示冷适应背后的深层分子机制,为高原特发性环境适应研究开辟新的方向。
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