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中国南极昆仑站(80。25’01”S,77。06’58”E)位于南极冰穹A最高点,海拔4087米,年平均气温-58.4℃,氧分压比海平值减少约40%左右,相当于中低纬度高原近5000米水平,具有低氧复合高寒的环境特点。本课题组前期研究结果表明冰穹A低氧复合高寒环境对南极冰盖考察队员血清的下丘脑-垂体-甲状腺轴激素水平、促红细胞生成素含量(EPO)及认知能力均有显著影响。为探讨冰盖考察队员在极端环境下生理和心理的变化机制,本论文进行了模拟海拔5000米高原低氧环境下雄性C57BL/6小鼠的甲状腺与肾脏形态、结构和功能的变化,以及认知能力改变的研究,为南极冰盖考察队员的医学防治提供依据。采用低压低氧舱模拟海拔5000米高原低氧环境复制动物模型,将小鼠分为常氧对照组和对应的低氧组：3天、7天、14天和28天组。用Morris水迷宫实验评价小鼠的空间学习和记忆能力；用HE染色、免疫组化和Western Blot方法,观察甲状腺和肾组织的形态和结构变化,对合成甲状腺激素的关键酶甲状腺过氧化物酶(TPO)和基础蛋白甲状腺球蛋白(TGB),低氧调节的低氧诱导因子HIF-1α和HIF-2α进行细胞定位和蛋白定量分析；用ELISA方法测定小鼠血清FT3、FT4、TSH和EPO水平。第一部分：模拟海拔5000米高原低氧环境对雄性C57BL/6小鼠甲状腺功能和认知能力的影响1、低氧组小鼠体重均显著低于对照组(P<0.05)。2、Morris水迷宫实验结果显示,与对照组比,低氧组小鼠的寻台潜伏期在3天和28天延长,但无统计学差异。3、低氧组小鼠血清下丘脑—垂体一甲状腺轴激素FT3、FT4和TSH的水平无统计学差异。4、HE染色结果显示,各低氧组小鼠腺泡存在异型性：腺泡大小不一,腔内充满不同密度的胶体,腺泡上皮细胞形态不同,包括扁平状、立方状或高柱状。与对照组比,立方状或高柱状较多,细胞增生明显。5、免疫组化结果显示,对照和低氧组小鼠甲状腺组织内均有HIF-1α和HIF-2α阳性表达,主要集中在小腺泡内。6、Western Blot结果显示,低氧组小鼠TGB总体水平低于对照组,在7天(P=0.016)和28天(P=0.044)表达有显著差异。TPO仅在28天高于对照组(P=0.015),其余时间点均低于对照组且无显著性差异。对照组和低氧组甲状腺组织中均可见HIF-1α和HIF-2P蛋白阳性表达,HIF-2α蛋白表达弱于HIF-1α(p<0.01)第二部分：模拟海拔5000米高原低氧环境对雄性C57BL/6小鼠促红细胞生成素水平的影响1、随着低氧暴露时间的延长,低氧组小鼠血清EPO均显著低于对照组(P<0.05),14天达到最低,28天回升。2、EPO主要在肾脏中合成。。肾HE染色结果显示,低氧组小鼠的肾小管上皮细胞发生水样变性,官腔狭窄以致消失。系膜细胞及基质增生,肾小球囊狭窄,球囊间隙消失,间质水肿。3、免疫组化结果显示,对照和低氧组小鼠肾组织EPO和HIF-1α主要在肾髓质部肾小管细胞内表达,肾皮质部肾小球内皮细胞和系膜细胞几乎无阳性表达。4、Western Blot结果显示,低氧组肾组织EPO在7天表达显著高于对照组(P=0.024),14天表达显著低于对照组(P=0.001)。而低氧组肾组织HIF-1α在7天(P=0.03)和28天(P=0.001)均显著高于对照组。5、低氧组肾组织内HIF-1α的表达分布与EPO的细胞定位有部分重叠,但HIF-1α对EPO的具体调节机制还需深入研究。