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实验背景: 高原低氧（低压低氧）引起氧化应激损伤，严重影响高原移居者的劳力与体力劳动能力，甚至引起高原衰退症、高原心脏病等高原特发性疾病。中药黄酮类成分具有抗氧化活性，金丝桃苷（Hyperoside, Hyp）是一种从天然植物中提取的黄酮醇苷类化合物（flavonoid glycoside compound）。近年来国内外文献均报道其具有多种药理学活性，其中抗氧化活性越发受到研究者的重视。核因子E2相关因子2（Nuclear factor erythroid-2-related factor2，Nrf2）属于亮氨酸拉链转录因子家族。在细胞内自由基水平增高时，Nrf2从Keap1-Nrf2复合体中解离出来，进入细胞核内，结合于多种抗氧化酶基因启动子区域的抗氧化反应元件（Antioxidant Response Element，ARE），促进这些抗氧化蛋白的基因表达，调控细胞内氧化还原状态，防止氧化应激损伤。 实验目的: 研究金丝桃苷（Hyperoside，Hyp）对低压低氧诱导大鼠认知功能损伤的干预作用，并从抗氧化应激损伤方面探讨其作用机制，为阐明高原低氧引起认知能力下降的发生机制提供的理论依据，为预防高原环境引起的记忆功能损伤，促进机体高原习服提供新的药靶与新的干预措施。 实验方法： 1.将大鼠分为空白组与用药组，空白组分为平原空白组和高原空白组，用药组分为平原和高原Hyp低、中、高剂量组（10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg）。高原各组置于模拟海拔6100 m低压舱内7天，平原各组置于常氧环境饲养7天，利用Morris水迷宫观察Hyp对大鼠认知功能损伤的影响；HE染色观察Hyp对低压低氧引起的大脑海马CA1区神经细胞形态的影响。 2.利用试剂盒检测海马组织中的超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）和过氧化氢酶（Catalase, CAT）的活性、以及丙二醇（Malondialdehyde, MDA）和还原型谷胱甘肽（Glutathione, GSH）的含量变化；qRT-PCR和免疫印迹分别检测海马中的Nrf2和血红素氧化酶1（Heme Oxygenase-1, HO-1）的mRNA和蛋白表达水平。 3.在体外培养高分化的PC12细胞，将细胞分为空白组与用药组，空白组分别为常氧空白组与低氧空白组，用药组分别为常氧组与低氧组Hyp低、中、高剂量组（25、50、100μM）。常氧各组置于普通细胞培养箱（5％CO2,20%O2），低氧组各组利用缺氧培养箱（1%O2）与 CoCl2（200μM）模拟PC12细胞缺氧模型。CCK-8测定Hyp对低氧引起PC12细胞活力的影响；ELISA试剂盒测定Hyp对低氧引起PC12细胞中MDA的含量，SOD和HO-1的活性的影响；qRT-PCR检测Hyp对低氧引起PC12的Nrf2和HO-1的mRNA的影响；免疫印迹法检测Hyp对PC12细胞中Nrf2的蛋白表达水平的影响。 实验结果： 1.低压低氧暴露后大鼠在目标象限的时间、距离和经过平台的次数均显著减少（p＜0.05）； Hyp干预后，低氧引起的这一效应显著被削弱。Hyp干预后，低氧暴露后的大鼠在目标象限的时间、距离以及经过平台的次数均显著高于低氧未用药组（p＜0.05或p＜0.01）。海马组织CA1区HE染色结果显示，单纯低压低氧导致该区神经细胞分布错乱，细胞数量显著减少（p＜0.05），神经细胞出现损伤，而Hyp处理后低氧暴露的大鼠这些损伤明显减轻。 2.低压低氧引起海马组织中MDA水平显著增加，SOD、CAT的活性和GSH含量均显著减低（p＜0.05或p<0.01），而Hyp用药组在低氧暴露后海马组织中MDA水平显著低于低氧未用药组，SOD、CAT的活性和GSH含量均显著高于低氧未用药组（p＜0.05或p<0.01）；在低压低氧环境下，Hyp用药组（10、20、40 mg/kg） 均能显著提高海马组织中的 Nrf2和HO-1的 mRNA与蛋白水平（p＜0.05或p<0.01），并呈剂量依赖性关系。在常氧情况下，只有高剂量（40 mg/kg）Hyp能显著提高海马组织中的Nrf2 mRNA与蛋白水平（p＜0.05），而中（20 mg/kg）、高（40 mg/kg）两种剂量Hyp均能显著提高海马组织中的HO-1的mRNA与蛋白水平（p＜0.05或p＜0.01）。 3.体外高分化PC12细胞实验发现：Hyp具有削弱低氧引起的细胞存活率下降（p＜0.05），并呈剂量依赖关系；在低氧环境下，Hyp具有显著增加细胞SOD和HO-1的活性（p＜0.05或p<0.01），显著减少细胞中的MDA的含量（p＜0.05或p<0.01），同时在常氧情况下，Hyp也具有显著增加SOD和HO-1的活性（p＜0.05）；低氧条件下，Hyp均能显著提高PC12细胞Nrf2和HO-1的mRNA的表达（p＜0.05或p<0.01）。而在常氧情况下，Hyp中，高剂量也能显著提高 PC12细胞Nrf2和HO-1的mRNA的表达（p＜0.05）；另外，不管在常氧或者低氧条件下，Hyp均能提高Nrf2的蛋白水平（p＜0.05或p<0.01），而低氧条件下提高幅度更加明显。 实验结论: Hyp对低压低氧引起的学习记忆损伤具有预防作用，其机制可能与其促进Nrf2基因表达，进而提高抗氧化蛋白表达水平，减轻氧化应激损伤有关，提示 Hyp可能有望成为抗高原环境引起氧化应激损伤的有效药物。