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摘要低氧是多种疾病如心、肺疾病、中风及肿瘤的主要病理生理反应。经典的诱导低氧耐受的方法为低氧预适应。大量研究表明，高压氧(hyperbaricoxygen，HBO)和低氧适应性暴露都可增强机体抗氧化损伤的能力、预防动物慢性氧中毒、减轻中枢神经系统(centralnervoussystem，CNS)缺血性损伤、提高CNS对HBO的敏感性。同时，我们研究发现，HBO适应性暴露可提高机体耐受低氧损伤的能力，但其诱导机制尚不清楚。 一氧化氮(nitricoxide，NO)是一种高生物活性的气体分子，在体内发挥多种生物学效应，如神经调节、舒张血管、细胞再生，尤其是在改善脑血流、神经保护方面发挥重要作用，对脑缺血缺氧具有保护作用。一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)在体内可催化精氨酸生成NO和胍氨酸，NOS的含量及活性直接影响体内NO的含量。 NOS活性增强，NO生成增多可能通过以下几种途径发挥对缺血缺氧脑组织损伤的保护作用：(1)舒张血管：NO通过与血管平滑肌细胞内可溶性鸟苷酸环化酶(solubleguanylylcyclase，sGC)结合，引起细胞内环磷酸鸟苷(cyclicGMP,cGMP)增加并进一步激活其下游信号转导途径而最终引起血管舒张。同时，NO还能阻止去甲肾上腺素和5-羟色胺等物质所引发的脑动脉收缩反应。(2)信息传递：脑动脉由非肾上腺素能非胆碱能(NANC)神经支配，NANC神经末梢释放的NO在NANC神经与脑血管平滑肌之间的信息传递中起着重要的作用。(3)维持血管正常结构：主要通过抑制血管平滑肌增殖，抑制血小板、白细胞的粘附和聚集，保护脑血管内皮而发挥作用。(4)与低氧诱导因子-1(hypoxia-induciblefactor-1，HIF-1)相互作用：NO也可能通过抑制HIF-1a降解，从而调控HIF及其目标基因而发挥耐低氧的作用。(5)影响能量代谢：在线粒体内，NO与O2可逆性竞争细胞色素C氧化酶的O2结合位点，抑制细胞色素C氧化酶活性，进而抑制电子传递和能量代谢，减少细胞对氧的需求和依赖，在细胞层次上调节低氧耐力。 我们以前的研究发现，HBO暴露具有诱导机体低氧耐受的作用，但HBO是否通过NO途径诱导机体低氧耐受，目前国内外尚未见报道。本课题主旨是通过观察HBO暴露对动物脑内NO、NOS表达及活性的影响，探讨NO及NOS在HBO诱导低氧耐受中的作用，为深入研究HBO诱导低氧耐受提供理论依据。主要研究内容如下： 1.通过观察HBO暴露后小鼠低氧生存时间的变化，明确HBO暴露诱导动物低氧耐受效应。 2.通过观察HBO暴露后小鼠海马及下丘脑一氧化氮含量的变化，明确NO参与HBO暴露诱导动物低氧耐受。 3.应用NADPH-黄递酶组织化学法及化学比色法，观察HBO暴露对小鼠海马及下丘脑总NOS及NOS各亚型活性的影响，分析不同亚型NOS在HBO诱导NO含量改变中的作用。 4.应用WesternBlot方法，观察HBO暴露对脑内内皮型NOS(endothelialNOS，eNOS)、神经元型NOS(neuronalNOS，nNOS)蛋白含量的影响；结合RT-PCR方法，分析HBO暴露对eNOSmRNA、nNOSmRNA表达的影响，探讨HBO诱导eNOS和nNOS蛋白含量升高的基因机制。主要的实验结果及结论如下： 1.HBO暴露可显著延长小鼠低氧生存时间，该效应与单纯压力增高无关。 2.HBO暴露可显著增高小鼠海马、下丘脑NO含量，HBO暴露结束后24hNO含量仍维持在一个较高水平，这表明反复HBO暴露引起的这种效应不会随着暴露结束而消失。 3.HBO暴露可显著增强小鼠海马及下丘脑NOS、结构型一氧化氮合酶(constitutiveNOS，cNOS)活性，降低iNOS活性，该效应与单纯压力增高无关。 4.HBO暴露可显著提高海马、下丘脑内eNOS、nNOS蛋白含量。 5.HBO暴露可显著提高海马、下丘脑内eNOS、nNOSmRNA的表达。 结果表明，反复HBO暴露，可以提高动物低氧耐受，其机制可能是：反复HBO暴露后，脑内eNOS、nNOS基因表达水平提高，cNOS蛋白含量升高、生物活性增强，最终引起NO含量升高。