美国短吻鳄胚胎期与 1 岁时心脏线粒体功能：低氧孵化与急性缺氧挑战下的独特表现及意义探究

为探究发育性缺氧对美国短吻鳄（Alligator mississippiensis）的影响，研究人员开展实验，测定低氧孵化对其心脏肌纤维线粒体呼吸、活性氧（ROS）生成及急性缺氧反应的影响。结果显示低氧孵化影响胚胎质量，但对线粒体功能无影响，心脏线粒体耐急性缺氧，为相关研究提供依据。

　　低氧环境在包括美国短吻鳄（Alligator mississippiensis）在内的卵生爬行动物巢穴中自然存在。已有多项研究描述了该物种发育性缺氧的影响，其心血管功能变化会持续到幼年期。然而，关于发育性缺氧的影响仍存在一些问题。

在本研究中，研究人员设计了一系列实验，以量化发育性缺氧对美国短吻鳄透化心肌纤维线粒体呼吸、活性氧（ROS）生成以及对急性缺氧反应的影响。美国短吻鳄卵在 72 天孵化期的第 14 天开始，在 30°C、21% O₂（常氧）或 10% O₂（低氧）环境中孵化直至破壳。研究选取了两个年龄阶段的个体，即孵化 90% 阶段和孵化后 1 年。利用高分辨率呼吸测定法结合荧光测定法，测量透化心肌纤维在渗漏和氧化磷酸化状态下的线粒体呼吸和 ROS 生成。为检测线粒体对急性缺氧及后续复氧的反应，将透化心肌纤维暴露于缺氧环境 20 分钟，随后在测量线粒体呼吸和 ROS 生成的过程中进行复氧。

低氧孵化导致胚胎质量下降，且这种影响一直持续到幼年期的第一年。无论是在孵化 90% 阶段还是孵化后 1 年，低氧孵化对心脏线粒体呼吸或 ROS 生成均无影响。在所有测试动物中，暴露于缺氧 20 分钟后，线粒体呼吸速率与缺氧前的呼吸水平并无差异。透化心肌在复氧后，也未观察到 ROS 生成的变化。研究结果表明，低氧孵化对发育中的美国短吻鳄心肌细胞线粒体生理影响较小，并且心脏线粒体对急性缺氧暴露具有抗性。