脑卒中是导致残疾的主要疾病,也是老年人群中的主要死亡原因之一,而目前对脑卒中导致的神经元死亡和功能障碍的机制仍然知之甚少。目前有多种模式动物被用来模拟脑卒中,其中秀丽隐杆线虫具有应对氧气浓度波动的机制,且其调控基因可能与人类同源,同时其具有易于培养和操作等优势,已成为研究脑卒中应答和调控机制的很好的模型。许多研究中已存在用于对线虫进行不同氧浓度刺激的设备,并且发现了与人类保守的参与低氧缺氧调控的分子通路。同时线虫神经系统在其生存和发育过程中有重要的作用,其感觉神经元感知氧浓度的变化,并通过一系列神经元和神经环路的作用使线虫产生氧浓度趋向性和适应性。表明线虫的神经系统参与了氧浓度波动下行为和生理活动的调控,且神经递质是线虫中神经系统信息传递的重要化学物质,并参与了线虫的行为和寿命等生理活动的调控。而线虫的神经系统与神经递质在其缺氧过程中的调控作用还有待研究。本课题构建了一个线虫缺氧装置,研究了线虫神经系统和神经递质对其缺氧存活的调控及其分子机制。我们发现野生型线虫在自制缺氧装置中进行缺氧处理后进入了假死状态并出现了组织损伤,随着缺氧时间的延长其缺氧存活率下降,野生型线虫在99.99%氮气、20℃处理72h,恢复24h后,存活率为60%左右。我们通过对线虫神经递质相关突变体的进行缺氧实验发现γ-氨基丁酸(GABA)合成相关的突变体unc-25(e156)缺氧存活率比野生型低。进一步通过内源性拯救发现GABA神经递质参与了线虫的缺氧存活,并通过特异性拯救发现其在GABA能神经元RMEs、AVL、DVB、RIS而不是D型神经元中发挥调控线虫缺氧存活的功能。我们通过转录组测序发现缺氧会影响线虫的基因表达水平,且unc-25基因缺失影响缺氧情况下线虫基因的表达,并进一步发现unc-25基因突变引起的GABA缺失导致的线虫缺氧敏感,其信号通路可能与hyl-2信号通路相关。本课题建立了线虫缺氧模型,发现GABA神经递质参与线虫的缺氧调控,并对其机制进行了研究,为了解脑卒中引起的神经损伤及其调控机制提供了信息。