人体在高温环境下适应和耐受能力的研究历来受到国内外关注。它决定了人类与环境交互作用的过程中能否有效地适应环境，维持生存。从军事医学的角度看，更要求在高温野战条件下保持战斗能力。而中枢神经系统作为机体适应内外环境的高级调节中枢，在高温环境适应中具有重要的作用。因此，研究高温因素与中枢神经系统的相互作用，探索提高机体热适应能力的有效途径，对于提高热区作业人员和部队指战员的工作和战斗效率，减少中暑引起的非战斗减员，具有重要的意义。不少研究发现，热主要是通过皮肤感受器的传入冲动和温度升高的血液共同影响中枢神经系统，引起一系列的神经内分泌及免疫功能改变，从而导致脑功能的改变，在行为学上表现为脑力作业时认知能力下降，反应速度降低，工作错误率增加等，严重影响人们的生活、工作甚至健康和生命。目前有关高温致神经系统发育畸形的研究国外有较多报道，但对于高温作用后神经元的应激反应研究很少，故探讨高温对中枢神经系统的影响具有重要的意义。而海马作为大脑边缘叶的重要组成部分，与认知功能有密切的关系，是对学习和记忆功能非常重要的脑区。因此研究高温对海马神经元的影响及其作用机制对寻找有效拮抗中枢神经系统高温损害的措施具有重要的理论及现实意义。 近年来研究表明，无论是在低等的的模式生物（如线虫、果蝇等）还是在高等的脊椎动物（如大鼠、恒河猴等），应激导致细胞死亡的主要方式是通过诱导细胞凋亡而产生的。细胞凋亡是生物进化过程中形成的一种调节生命活动过程的重要机制，凋亡的发生是组织器官正常发育与免疫功能的形成所必需的，另一方面，过度的凋亡是机体受到环境有害刺激因素（包括高温、缺氧、电离辐射等）作用产生损伤的主要机制之一。关于中枢神经系统损伤的缺血缺氧损伤机制已有较多研究报道，包括很多假说，如：兴奋性氨基酸毒性学说、单胺神经递质毒性学说、钙失调学说、线粒体假说、自由基学说、NO学说等等。目前多数学者认为是多种因素共同作用导致了中枢神经细胞的死亡。研究证明蛋白激酶C（protein kinase C,PKC）、Bc1-2及Ca²⁺在应激诱导的中枢神经细胞凋亡中具有重要的作用。PKC广泛存在于机体的组织细胞中，可分布于胞膜和胞质中，己发现哺乳动物中至少存在12种亚型，其分子实质是一组广泛分布具有单一肤链结构的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。PKC激活后，通过磷酸化众多位于膜上和胞浆内的底物蛋白而发挥广泛的生理作用，调节细胞的代谢和生理功能。关于PKC促进和抑制细胞凋亡的文献均见报道，但其在高温诱导的海马神经细胞损伤中的作用尚未见报道。 Bd一2是自B细胞淋巴瘤中发现的第一个抑制细胞凋亡的原癌基因，已发现Bcl一2在胚胎神经系统的整个发育过程中以及幼鼠的神经系统中均有表达。在脑发育的细胞程序化死亡阶段，Bd一2表达维持在较高水平，然后随着年龄逐渐降低。为证实Bd一2抑制细胞凋亡的作用，Mo一toy^等用胚胎干细胞同源基因重组技术培育了Bd一2缺陷鼠，结果发现Bd一2缺陷鼠在鼠胚脑和脊髓中有广泛的神经元死亡，与其它许多原癌基因促进细胞过度增殖不同，Bcl一2能抑制程序化细胞死亡，延长细胞存活。 虽然对于PKc、Bd一2及c扩+参与细胞保护作用的机理有了基本的认识，但对于高温诱导海马神经元的凋亡及导致神经元凋亡的相关信号转导机理尚未完全阐明，仍有待于进一步探讨。 本课题建立了离体原代培养的SD大鼠乳鼠海马神经细胞高温损伤模型，应用激光共聚焦显微镜技术、原位末端标记、DNA电泳分析、荧光染色、免疫细胞化学及流式细胞术等现代分子生物学的方法，从细胞超微结构的改变、胞浆Ca2+浓度的变化、PKc的激活、染色体DNA损伤及HSP7o、Bd一2蛋白表达改变等方面，集中研究了高温诱导海马神经细胞凋亡的分子机理、形态学改变、生物化学改变及可能的调控环节。旨在实验探讨高温所致神经元损伤发生机理的同时，为热环境医学中防治高温致脑损伤提供实验依据和新的治疗切入点。本课题研究的主要结果和结论包括如下几方面: 1.高温致海马神经元损伤的主要方式是诱导细胞凋亡。在本实验观察的40℃及42℃高温作用后24h内，细胞凋亡是主要的死亡方式，表现为细胞存活率下降、凋亡率增高、细胞出现典型的凋亡形态学特征、透射电镜可见核内染色质浓缩密集呈新月形或块状、染色体DNA出现特征性的片段化表现，且随温度的高低、作用时间的长短不同表现为不同的时程和损伤程度。 2.高温可上调海马神经元袭达直SP76波Bcl一2蛋白。两者表达变化趋势一致，Bcl一2表达高峰稍早于HSP70，免疫组化结果显示至24h，两种蛋白表达仍然较高。在高温诱导的海马神经细胞凋亡中，HSP70蛋白具有重要的保护作用;而Bcl一2则可以通过多条途径抑制细胞的凋亡。 3.实验结果表明Ca2+超载是高温诱导的海马神经细胞凋亡时的一个早期事件，高温处理后30:进行c扩十扫描即可发现其荧光强度明显增强，说明c扩十超载可能是系列凋亡因子激活的启动子。 4.通过PKC抑制剂CTC的应用，反向说明PKC在高