Mitochondrial physiology in cardiac muscle of deer mice native to high altitude
Notice bibliographique
Résumé
Abstract High‐altitude environments present a significant challenge to endotherms, where hypoxia can constrain aerobic metabolism but low temperatures amplify the metabolic demands for thermogenesis. Circulatory O 2 delivery is essential for supporting aerobic metabolism, but it is unclear whether functional changes in cardiac mitochondria help high‐altitude natives cope with cold hypoxia. We examined this issue in deer mice ( Peromyscus maniculatus ). Mice from populations native to high altitude and low altitude were born and raised in captivity, and adults from each population were acclimated to warm (25°C) normoxia or cold (5°C) hypoxia (∼12 kPa O 2 ). Mitochondrial respiration, reactive oxygen species (ROS) generation, metabolic and antioxidant enzyme activities, and oxidative stress markers were measured in left and right ventricle tissues. Respiratory capacities for oxidative phosphorylation and electron transport were similar between populations and unaffected by acclimation environment, as were activities of citrate synthase and cytochrome oxidase. However, lactate dehydrogenase activity increased in cold hypoxia and was greater in high‐altitude mice than in low‐altitude mice, probably to augment capacities for lactate oxidation. Mitochondrial ROS generation was lower in high‐altitude mice, as measured both ex vivo in ventricle tissues and in vivo using MitoB. This was at least partly due to increased intra‐mitochondrial ROS consumption, because population differences in mitochondrial ROS emission were abolished by auranofin (a thioredoxin reductase inhibitor). Consistent with these differences, high‐altitude mice had less lipid peroxidation and protein carbonylation in ventricle tissue. These findings suggest that high‐altitude adaptation has augmented mitochondrial ROS consumption pathways to support cardiac function in cold hypoxia. image Key points Deer mice native to high altitude somehow overcome the dual challenge of hypoxia, which constrains aerobic metabolism, and low temperatures, which increase demands for thermogenesis. We observed two key functional changes in cardiac mitochondria that probably help high‐altitude mice overcome these challenges. High‐altitude mice had increased lactate dehydrogenase activity in left and right ventricles to enhance the capacity for lactate oxidation. High‐altitude mice exhibited lower mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation, probably due to enhanced intra‐mitochondrial ROS consumption, and less oxidative stress. These results suggest that evolved changes in cardiac ROS management help overcome the challenges at high altitude.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».