研究背景：　　青藏高原地处我国西南边境，面积约占我国国土面积的16％，平均海拔高度在4000米以上，其在国家经济建设和国防战略部署上具有重要的意义。人体中枢神经系统尤其是大脑对低氧十分敏感。低氧是导致机体在高海拔地区暴露出现不适反应的主要原因，但其引起相关症状的具体机制和干预方法尚待阐明。　　目前研究认为，急、慢性低氧暴露均可引起神经细胞尤其是神经元凋亡。细胞为了适应低氧，通过调节细胞代谢及低氧相关基因的表达来维持细胞稳态，包括不同类型的细胞增殖、分化、生长抑制或凋亡相关分子。低氧诱导因子（hypoxia inducible factor,HIF）是普遍存在于人和哺乳动物细胞内的、在低氧条件下稳定性显著升高的一类具有转录活性的核蛋白。HIF与低氧细胞应答具有密不可分的联系，并在低氧诱导细胞损伤/存活的过程中起到了至关重要的作用。冷诱导 RNA结合蛋白（cold inducible RNA-binding protein,Cirbp）是一种应激反应蛋白。在哺乳动物包括人类细胞中，Cirbp常伴随冷刺激、缺氧应激、紫外线照射等过程过量表达。低氧刺激下，小胶质细胞中的Cirbp由细胞核转移到细胞质，并释放到细胞外基质中，减轻低氧引起的细胞凋亡水平。miRNAs家族也参与缺氧诱导的细胞损伤，miRNAs参与了多项生物过程的网络调控，在凋亡基因和抗凋亡基因转录后水平调控方面起重要作用。最近研究发现，Cirbp在低氧条件下，通过结合于HIF-1α蛋白mRNA的3’ UTR区而促进肿瘤细胞的存活。此外，HIF也通过调控相关miRNA的水平进而促进肿瘤细胞的存活，但这一调控作用是否参与了细胞的低氧应答过程尚不明确。因此，探讨低氧引起神经细胞凋亡的原因及阐明低氧条件下神经细胞的应答调控对于高海拔环境暴露致机体尤其是脑损伤机制的阐明与防护预案的制定具有重要意义。　　研究目的：　　本研究通过建立低氧暴露的动物模型和细胞模型，观察低氧对神经细胞凋亡的影响，阐明Cirbp蛋白在细胞凋亡中的作用及分子机制，初步探讨miRNA及HIF1-α在低氧诱导的神经细胞凋亡中的调控作用，研究结果对于防治低氧诱导的神经细胞损伤相关疾病具有重要意义。　　研究方法：　　1.低氧暴露体内模型建立：利用低温低氧复合实验舱，建立SD大鼠低氧暴露模型。　　2.低氧暴露体外模型建立：利用DWS低氧工作站，建立SH-SY5Y细胞1%低氧暴露模型。　　3.流式细胞仪检测SH-SY5Y细胞凋亡情况。　　4.TUNEL法检测动物脑片及细胞爬片凋亡细胞比率。　　5.使用Western-blot的方法检测蛋白表达水平。　　6.质粒构建：构建Cirbp高表达质粒。　　7.qRT-PCR方法检测动物组织及细胞内miRNA的表达情况。　　研究结果：　　1.低氧暴露对SD大鼠神经细胞凋亡的影响：TUNEL结果显示，低氧暴露后，大鼠海马区神经细胞凋亡较对照组明显增多；Western-blot结果显示，低氧暴露后Cleaved Caspase-3表达水平升高，Bax/Bcl-2比值也明显升高。　　2.低氧暴露对SH-SY5Y细胞凋亡的影响：流式细胞仪检测结果显示，1%低氧暴露后，与对照组相比凋亡细胞明显增多，且处于凋亡晚期的细胞数明显高于凋亡早期的细胞数；TUNEL结果显示，低氧暴露后凋亡细胞数明显增多，与流式结果一致；Western-blot结果显示，低氧暴露后Cleaved Caspase-3表达水平升高，Bax/Bcl-2比值也呈上升趋势。　　3.低氧暴露对Cirbp蛋白和对HIF1-α蛋白表达的影响：Western-blot结果显示，低氧暴露可以使海马组织及SH-SY5Y细胞中Cirbp蛋白表达水平明显降低；而HIF1-α表达水平明显上升。　　4.高表达Cirbp对低氧诱导细胞凋亡的影响：高表达Cirbp细胞使用1%低氧处理后，与正常细胞相比，高表达Cirbp可部分回转低氧诱导细胞凋亡比率，且低氧诱导的Cleaved Caspase-3、Bax/Bcl-2比值的上升趋势也均有一定程度的下降。　　5.Cirbp对HIF1-α蛋白表达的调控作用：Western-blot结果显示，低氧暴露后可以使转染空载体的SH-SY5Y细胞中HIF1-α表达水平明显上升；而转染高表达Cirbp载体组细胞低氧暴露后，HIF1-α表达水平明显下降。　　6.低氧暴露动物组织及细胞中相关miRNA表达的影响：qRT-PCR结果显示，低氧暴露后，miR-1、miR-23a、miR-27a及miR-322在SD大鼠海马组织及SH-SY5Y细胞中表达升高。　　7.miR-1在低氧诱导细胞凋亡中的作用：加入miR-1inhibitor或mimics后，低氧暴露的细胞凋亡无明显差异；凋亡相关蛋白也无明显改变；Cirbp与HIF1-α表达无明显变化，说明miR-1与低氧诱导的细胞凋亡可能无关。　　8.miR-23a在低氧诱导细胞凋亡中的作用：加入miR-23a inhibitor后，低氧暴露的细胞凋亡明显高于inhibitor对照组；凋亡相关蛋白表达情况同流式结果一致；与inhibitor对照组相比，低氧诱导Cirbp下调与HIF1-α上调趋势均加剧。转染miR-23a mimics后，与mimics对照组相比，低氧暴露后细胞凋亡水平、凋亡相关蛋白表达、HIF1-α及Cirbp表达变化均有一定程度的缓解，说明miR-23a在低氧诱导细胞凋亡中通过Cirbp/HIF1-α发挥重要作用。　　研究结论：　　1.通过建立低氧暴露的体内外模型，证实了低氧可以诱导神经元细胞凋亡。　　2.低氧暴露后Cirbp蛋白表达下调，HIF1-α蛋白表达上调。　　3.高表达Cirbp蛋白后，低氧诱导的细胞凋亡和HIF1-α水平均有一定程度的缓解，揭示了低氧是通过Cirbp调控HIF1-α蛋白的表达而导致神经细胞凋亡。　　4.低氧暴露后miR-1、miR-23a、miR-27a及miR-322在SD大鼠海马组织及SH-SY5Y细胞中表达升高。　　5.转染miR-1和miR-23a inhibitor或mimics后发现，miR-23a可能通过调节Cirbp/HIF1-α参与低氧诱导的细胞凋亡，miR-1与低氧诱导的细胞凋亡可能无关。今后将探讨miR-27a及miR-322在低氧诱导的神经元细胞凋亡中的作用。　　以上研究结果为预防和治疗低氧诱导的神经损伤及相关疾病预防提供一定依据。