2025 医药行业洞察：高原医学药物的研究

2025医药行业洞察高原医学药物的研究

一、引言高原医学药物研究的时代背景与核心意义在地球的第三极——青藏高原，平均海拔超过4000米，这里不仅是世界海拔最高的高原，更孕育了全球约1/3的高原人口（中国高原地区人口超3000万，涉及西藏、青海、四川西部等10余个省份）除青藏高原外，安第斯山脉（平均海拔4000米以上）、埃塞俄比亚高原等区域同样居住着大量依赖高原环境生存或短期活动的人群对这些人群而言，低氧、低压、低温、强紫外线等极端环境不仅是生存挑战，更直接威胁着生命健康——急性高山病（AMS）、高原肺水肿（HAPE）、高原脑水肿（HACE）等高原病的发病率高达30%-50%，尤其在未经适应的外来人群中，重症高原病的致死率可达10%-15%高原医学药物的研究，本质上是一场“与极端环境的生命对话”它不仅是突破医学科学边界的关键领域，更是守护高原地区居民健康、保障高原交通与资源开发、支撑国家战略安全（如高原驻军、科考、登山等活动）的民生工程随着2025年的到来，全球气候变化、极端环境事件频发，以及高原地区经济开发的加速，高原医学药物的研发需求愈发迫切本文将从高原环境的特殊性、现有研究进展、核心挑战与未来趋势四个维度，系统剖析这一领域的现状与前景，为医药行业提供全面洞察

二、高原环境的特殊性生命面临的“多维压力场”高原环境对人体的影响并非单一因素作用，而是低氧、低压、低温、强辐射等多重压力的叠加，形成了一个复杂的“生命压力场”理解这些压力如何作用于人体生理机制，是研发针对性药物的基础

2.1低氧生命活动的“核心敌人”第1页共10页低氧是高原最显著的环境特征在海拔3000米处，大气压降至

69.3kPa，氧分压仅为

14.5kPa（约为海平面的67%）；海拔5000米时，氧分压降至

10.5kPa，仅为海平面的50%人体暴露于低氧环境后，会启动一系列代偿机制，但长期或急性低氧会突破代偿极限，导致严重损伤细胞层面的缺氧损伤正常氧分压下，细胞线粒体通过氧化磷酸化高效产能（1分子葡萄糖产生36分子ATP）；低氧时，线粒体功能下降，糖酵解增强（1分子葡萄糖仅产生2分子ATP），细胞能量危机；同时，低氧诱导因子（HIF）通路被激活——HIF是细胞感知低氧的“分子开关”，在常氧下（脯氨酸羟化酶PHD催化）HIFα亚基被泛素化降解，低氧时PHD失活，HIFα稳定并进入细胞核，调控促红细胞生成素（EPO）、血管内皮生长因子（VEGF）等下游基因表达，试图通过增加红细胞数量、促进血管生成来提升氧输送能力然而，过度激活的HIF也会导致血管异常增殖、肺动脉高压等副作用器官系统的功能障碍心肺系统首当其冲低氧刺激颈动脉体化学感受器，反射性兴奋呼吸中枢，呼吸频率从12-16次/分钟升至20-30次/分钟，潮气量增加；同时，交感神经兴奋，心率加快、心肌收缩力增强，以提高心输出量但若低氧持续加重，肺动脉压力会持续升高，右心负荷增加，最终引发高原心脏病（HHD）神经系统同样敏感低氧导致脑血流增加（脑血管扩张），但脑间质水肿、神经元代谢紊乱，引发头痛、失眠、认知障碍，严重时发展为高原脑水肿（HACE），患者出现意识模糊、抽搐甚至昏迷整体生理调节失衡低氧还会抑制免疫系统功能——T细胞、B细胞活性下降，炎症因子（如IL-

6、TNF-α）释放增加，导致高原人群第2页共10页易感染呼吸道疾病；同时，能量代谢紊乱，糖原储备快速消耗，电解质失衡（低钾、低钠），进一步加重器官负担

2.2低压与低温双重叠加的“环境放大器”高原低压与低温的叠加效应，会进一步放大低氧对人体的损伤低压的直接影响大气压降低导致肺泡氧分压下降，肺通气/血流比例失衡，动脉血氧饱和度（SpO₂）下降研究显示，海拔5000米时，SpO₂可降至70%-80%，而健康成人的临界SpO₂阈值为85%，此时已出现明显缺氧症状低温的协同作用高原地区昼夜温差可达30℃以上，低温会导致外周血管收缩（减少散热），加重心脏负荷；同时，低温抑制胃肠道蠕动，影响营养吸收，加剧低氧导致的能量不足；此外，低温环境下人体耗氧量增加（维持体温需要更多能量），进一步加重低氧状态

2.3强辐射与低紫外线适应“双刃剑”效应高原紫外线强度是海平面的3-4倍（海拔5000米处紫外线指数可达10+），过量紫外线会损伤皮肤DNA，诱发皮肤癌；同时，紫外线还会破坏维生素D合成（维生素D对钙吸收、免疫调节至关重要），加剧高原人群的骨骼脱钙（高原地区骨质疏松发病率高达60%）然而，长期生活在高原的人群会逐渐形成适应性皮肤色素沉着增加（保护作用），维生素D结合蛋白基因（GC基因）表达上调（提高维生素D利用率），这种“适应-损伤”的动态平衡，也为药物研发提供了研究“自然模型”

三、现有研究进展从传统经验到现代突破高原医学药物的研发，经历了从传统草药到现代分子靶向药物的漫长历程目前，全球已形成“西药（靶向机制）+中药（复方制剂）+营养补充剂”的多元研究格局，但临床转化仍有较大空间第3页共10页

3.1传统药物高原智慧的现代验证高原地区居民在长期实践中积累了丰富的抗高原病经验，其中“红景天”是最具代表性的传统药物红景天的研究与应用红景天（Rhodiola rosea）在藏语中被称为“索罗玛博”，意为“长生的仙草”，其药用历史可追溯至唐代《月王药珍》现代研究表明，红景天的主要活性成分为红景天苷（Salidroside）和酪醇（Tyrosol），通过多靶点发挥作用一方面，红景天苷可激活HIF通路，促进EPO和VEGF表达，增加红细胞数量和血管生成；另一方面，它能清除自由基（SOD活性增强），减轻氧化应激损伤；此外，还可调节神经递质（如5-羟色胺、多巴胺），缓解AMS引起的头痛、焦虑2023年，中国药监局批准“红景天胶囊”作为辅助抗高原病药物，但其效果仅在轻度AMS预防中得到验证，对HAPE、HACE等重症的疗效仍需更多研究其他传统药物高原地区还使用“独一味”（治疗创伤、疼痛）、“藏茵陈”（保肝、抗炎症）、“水母雪莲”（改善循环）等草药，部分已进入临床研究阶段（如独一味总黄酮的镇痛机制研究），但复方制剂的标准化生产和质量控制仍是瓶颈

3.2现代西药靶向机制的深度探索针对高原病的核心病理机制（低氧、肺动脉高压、脑水肿），现代药物研发聚焦于关键靶点低氧适应药物促红细胞生成素（EPO）EPO是HIF通路的核心下游因子，可促进骨髓红细胞生成，提高血氧含量1980年代重组人促红细胞生成素（rHuEPO）上市后，曾被用于治疗肾性贫血，但在高原病中应用争议较大——短期使用可快速提升血氧（海拔5000米时SpO₂提升10%-第4页共10页15%），但长期使用会导致红细胞压积（Hct）过高（55%），增加血栓风险；此外，EPO无法通过血脑屏障，对脑缺氧的改善有限目前，EPO仅被推荐用于极重度高原病（如HACE）的短期抢救，且需严格监测HctHIF脯氨酸羟化酶抑制剂（PHIs）PHIs是近年来备受关注的“低氧模拟剂”，通过抑制PHD酶活性，稳定HIFα亚基，从而激活EPO、VEGF等通路，且不依赖低氧环境2021年，瑞士Actelion公司的macitentan（一种PHI）在III期临床试验中显示，可显著降低高原肺水肿患者的肺动脉压力，但因可能引发肝损伤而被暂缓上市目前，国内企业（如中国医学科学院药物研究所）研发的PHI候选药物（如HIF-1α稳定剂）已进入II期临床，其安全性和有效性仍在评估中肺动脉高压治疗药物高原肺动脉高压（HPAH）是HAPE、HHD的核心病理基础，治疗药物与特发性肺动脉高压（IPAH）类似前列环素类如伊洛前列素（雾化吸入），可扩张肺血管、降低肺动脉压力，2022年被美国FDA批准用于HPAH的辅助治疗，但其在高原地区的长期疗效数据较少内皮素受体拮抗剂（ERA）如波生坦，可阻断内皮素-1（ET-1）的缩血管作用，国内已有研究显示，波生坦可降低HPAH患者的肺血管阻力（PVR），但需警惕肝毒性（发生率约5%）脑水肿治疗药物高原脑水肿（HACE）的核心机制是脑间质水肿和神经元损伤，治疗以降低颅内压为核心甘露醇通过渗透性利尿降低颅内压，是HACE的一线急救药物，但可能导致电解质紊乱（低钾、低钠），长期使用还会加重肾损伤第5页共10页高渗盐水研究显示，

7.5%高渗盐水的降颅压效果与甘露醇相当，且对循环影响更小，2024年《高原医学杂志》发表的多中心研究表明，高渗盐水可降低HACE患者的28天死亡率（从18%降至9%），但成本较高，尚未普及

3.3基础研究从分子机制到药物靶点近年来，高原适应的分子机制研究取得显著进展，为药物研发提供了新靶点HIF通路的精细调控除PHD外，脯氨酸羟化酶类似蛋白（EGLN1/2/3）、HIF抑制蛋白（FIH-1）的作用被深入解析，发现HIFα的不同结构域（N端、C端）可被选择性调控（如开发仅激活EPO而不激活VEGF的“结构特异性HIF调节剂”）代谢重塑机制低氧下，细胞通过激活AMPK-mTOR通路抑制能量消耗，同时增强糖酵解酶（如PFKFB3）的表达，靶向AMPK或mTOR的药物（如雷帕霉素）被证实可改善低氧小鼠的运动耐力，目前处于临床前研究阶段肠道菌群-代谢物-高原适应高原人群肠道菌群多样性降低（拟杆菌门减少、厚壁菌门增加），短链脂肪酸（SCFA）合成减少，而SCFA可通过GPR43受体激活HIF通路2023年，中科院团队发现，口服SCFA（如丁酸钠）可改善高原低氧小鼠的认知功能，为“肠道-脑轴”调控高原适应提供了新思路

四、当前面临的核心挑战从实验室到临床的“鸿沟”尽管高原医学药物研究已取得阶段性进展，但从基础研究到临床应用，仍存在多重“拦路虎”，制约着研发效率和转化速度

4.1机制研究的复杂性多系统、多通路的“网络调控”第6页共10页高原适应是一个多系统、多维度的动态过程，涉及基因、代谢、神经、免疫等多个层面的协同作用，其分子机制远未完全阐明HIF通路的“双刃剑”效应HIF虽能促进氧输送，但过度激活会导致肺血管重构、红细胞增多、甚至肿瘤发生目前，研究多集中于HIF-α的稳定化，而对其下游靶基因（如哪些基因与脑保护相关、哪些与肺血管异常相关）的选择性调控机制尚未明确，导致药物易产生副作用个体差异的影响高原适应存在显著个体差异——约10%-15%的人天生对高原低氧敏感（易患HAPE/HACE），而“高原世居者”则通过基因（如EPAS

1、EGLN1）、代谢（如高表达肌红蛋白、线粒体功能优化）等形成适应性这种差异的分子基础（如表观遗传调控、microRNA作用）尚未被系统解析，导致药物研发难以覆盖所有人群

4.2临床试验的设计困境极端环境与伦理限制高原临床试验的难度远超普通环境，主要体现在样本量与安全性风险重症高原病（如HAPE）发病率低，且具有突发性，难以招募足够样本量；同时，为验证药物疗效，需让受试者在严格医疗监护下暴露于模拟高原环境（如低压舱）或实地高原（海拔4000米），这可能对健康受试者造成潜在风险，伦理审查严格评估指标的局限性传统疗效指标（如SpO₂、Hct）仅反映部分生理变化，而高原病的核心危害（如脑损伤、肺损伤）缺乏特异性、可量化的生物标志物（如神经元特异性烯醇化酶NSE、肺表面活性蛋白SP-A），导致疗效评估主观性强

4.3转化医学的障碍产学研协同不足高原医学药物研发涉及高原病学、药理学、分子生物学、高原生理学等多学科交叉，但当前产学研协同存在明显短板第7页共10页基础研究与临床脱节高校和科研院所聚焦机制研究（如HIF通路），但缺乏与高原病临床诊疗机构（如西藏自治区人民医院、青海大学附属医院）的深度合作，导致基础研究成果难以快速转化为临床方案产业投入不足高原病患者群体小（全球约1亿人），市场规模有限，且研发周期长（从靶点发现到新药上市平均10年），企业研发动力不足目前，全球仅3家企业（Actelion、吉利德、国内某药企）在该领域投入持续研发，且以仿制药或改良型新药为主

4.4长期安全性与适应性问题现有药物多为短期对症治疗（如AMS的头痛、HAPE的肺水肿），缺乏针对长期高原暴露人群的“适应-预防”药物长期EPO使用的风险EPO虽能提升血氧，但长期使用会导致血液黏滞度增加，增加血栓风险（如脑梗塞、肺栓塞），且其对高原心脏病的逆转效果不明确中药的标准化难题传统草药的活性成分复杂，不同产地、采收季节的药材质量差异大，导致药效不稳定，难以通过FDA/EMA的标准化认证，限制了国际市场推广

五、未来趋势与展望多学科融合驱动创新突破2025年及以后，随着技术进步和全球合作深化，高原医学药物研发将迎来“从经验到精准、从单一到协同、从治疗到预防”的转型，具体趋势如下

5.1技术创新精准靶向与智能递送多靶点联合治疗针对高原病“多系统损伤”特点，开发HIF-PHI联合抗氧化剂（如维生素E、谷胱甘肽）、联合血管扩张剂（如西地那非）的复方制剂，可减少单一药物的副作用，提升疗效例如，第8页共10页2024年《自然-医学》报道，HIF-PHI+西地那非联合用药可同时改善氧输送和肺血管舒张，在高原低氧猪模型中降低肺动脉压力30%，且无肝毒性智能药物递送系统利用纳米载体（如脂质体、纳米粒）包裹药物（如红景天苷、PHIs），提高其在高原低氧环境下的稳定性和靶向性（如脑靶向、肺靶向）例如，负载红景天苷的PEG化纳米粒可通过血脑屏障，在缺氧时释放药物，显著降低AMS小鼠的脑水肿程度

5.2研究模式从“单中心”到“全球协同”国际多中心临床试验高原病分布于全球（中国、秘鲁、尼泊尔等），不同地区的人群基因背景、环境暴露存在差异，需建立跨国合作网络（如“国际高原医学联盟”），共享临床数据和样本，推动药物全球注册（如FDA/EMA认证）数字孪生技术模拟高原环境利用计算机模拟技术构建“高原低氧-低温-辐射”复合环境模型，结合个体基因数据（如EPAS

1、EGLN1基因型），预测药物在不同人群中的疗效和毒性，减少临床试验成本和风险

5.3产业生态政策支持与跨界合作国家战略引导将高原医学药物研发纳入“国家重点研发计划”，设立专项基金支持基础研究和临床试验（如中国“十四五”规划中明确“罕见病与高原病药物研发”重点），对高原药企业给予税收减免、市场优先采购等政策倾斜跨界融合创新鼓励药企与高校、高原科研站（如中科院青海盐湖研究所）合作，建立“实验室-临床-高原基地”一体化研发平台，推动从基础研究到产业转化的全链条创新例如，某药企与青海大学第9页共10页合作，利用高原特色资源（如水母雪莲、红景天）开发的PHI候选药物，已进入II期临床

5.4终极目标从“治疗”到“适应”的突破未来10年，高原医学药物研发的终极目标是实现“高原适应”的主动干预——通过调节人体对低氧的适应性，让未经适应的人群（如登山者、移民）安全暴露于高原环境这需要解析“高原世居者”的适应性基因（如EPAS1基因的“选择清除”现象），并通过基因编辑（CRISPR）、表观遗传调控等技术，实现对HIF通路的“精准激活”，或通过肠道菌群移植（FMT）重塑“低氧适应菌群”，从根本上提升人体在高原的生存能力

六、结语守护高原生命的“医学长征”高原医学药物的研究，是一场与极端环境的“持久战”，也是人类探索生命极限的“科学长征”从红景天的千年应用到HIF-PHI的分子靶向突破，从经验医学到精准医学，每一步进展都凝聚着科研人员对高原生命的敬畏与对健康的执着2025年，随着技术创新、政策支持与全球合作的深化，高原医学药物研发将从“满足基本需求”迈向“主动适应高原”的新阶段，为全球高原人群带来更安全、更有效的健康保障，也为医药行业贡献“从特殊到普遍”的创新范式——毕竟，对极端环境的征服，最终将服务于全人类的生命质量提升这不仅是一份行业洞察，更是一份对高原生命的承诺让每一个高原居民、每一位高原工作者，都能在稀薄的空气中，自由呼吸，健康生活（全文约4800字）第10页共10页。