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目的:观察高原低压缺氧环境对大鼠海马齿状回神经发生的影响,探索低氧脑损伤后神经发生和神经功能修复的机制,为临床治疗中枢神经系统损伤类疾病提供实验依据。方法:120只健康成年雄性SD大鼠,随机分为两组:模拟海拔5000米组、气压52.9千帕(实验组)和海拔2200米组、气压77.406千帕(对照组)。实验组经模拟海拔5000米低压氧舱处理3天,低压缺氧3天后进入修复期,转移至海拔2200米环境下饲养,对照组不经模拟海拔5000米低压氧舱预处理,直接在海拔2200米环境饲养。两组又分为缺氧损伤后低海拔环境修复1、3、7、14、28天五个亚组,每组12只。在相应时间点行脑组织取材。分别采用H-E染色、Nissl染色观察脑组织形态学的变化;采用Brd U标记,免疫组化染色检测Brd U阳性细胞表达,观察神经干细胞增殖能力变化;免疫荧光双标检测Brd U和DCX、GFAP的共表达,观察神经干细胞的分化能力;采用免疫组化染色检测钙结合蛋白家族S100B(S100蛋白家族B)、S100A4(S100蛋白家族A4)阳性表达细胞的分布和数量变化;并采用q RT-PCR检测S100B、S100A4基因表达情况。结果:(1)H-E染色结果显示,对照组相比较,实验组在缺氧损伤后1天至3天,海马颗粒细胞损伤明显,出现形态不规则的异性细胞或呈空泡状的细胞,并出现核浓缩的凋亡细胞。Nissl染色结果显示,与对照组相比较,1天、3天及7天实验组大鼠海马区变性/坏死细胞明显增多(p<0.05),神经细胞数量减少、细胞排列较紊乱,可观察到深染的变性细胞。(2)Brd U免疫组化染色结果:实验组Brd U阳性细胞数在低压缺氧损伤后第7、14、28天明显高于对照组对应时间点(p<0.05)。(3)Brd U/DCX和Brd U/GFAP免疫荧光双标结果:高海拔环境中,低氧损伤后海马齿状回存在DCX和GFAP阳性细胞表达。(4)S100B免疫组化染色结果:实验组S100B蛋白的表达在低压缺氧损伤后第1、3天明显高于对照组对应时间点(p<0.05),其他时间点S100B蛋白表达量无统计学差异,S100B蛋白的表达和海马形态组织结构损伤的程度基本相一致。(5)S100A4免疫组化染色结果:实验组S100A4蛋白的表达在低压缺氧损伤后第3、7、14天明显高于对照组对应时间点(p<0.05),28天组蛋白表达量无统计学差异,和神经干细胞增殖的时间点基本一致(6)q RT-PCR检测S100B、S100A4基因表达,结果显示,实验组S100A4基因在低氧损伤后3天、7天、14天组表达明显高于对照祖(p<0.05);实验组S100B基因在低氧损伤后1天、3天组表达明显高于对照组(p<0.05)。结论:1、高海拔低压缺氧刺激,激活大鼠海马齿状回颗粒细胞下层的神经干细胞增殖。2、低压缺氧脑损伤后大鼠海马齿状回增殖的神经干细胞可以分化为神经元或神经胶质细胞。3、高海拔低压缺氧刺激可诱导钙结蛋白S100B和S100A4蛋白表达上调,过度表达的S100B通过激活一定的信号途径,参与诱导海马细胞损伤或凋亡;但高表达的钙结合蛋S100A4可能参与海马神经干细胞的增殖和分化进程。