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阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea,OSA)能够引起慢性间歇性低氧(Chronic Intermittent Hypoxia,CIH),导致活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)产生,引发神经损伤和认知障碍。研究表明,过多的铁能够通过Fenton反应加剧ROS生成,对神经细胞的损伤具有显著地促进作用。石杉碱甲(Huperzine A,HuA)是一种特异性的乙酰胆碱酶抑制剂,能够透过血脑屏障,已证明能降低ROS、降低脑铁水平,被用于治疗癫痫和老年痴呆相关的疾病。然而,目前关于OSA、脑铁代谢和HuA的研究并未见报道。目的:本实验拟通过建立CIH动物模型,探究脑铁代谢异常和CIH引起神经损伤的关系,HuA是否能够通过抑制脑铁水平的增加改善认知障碍,以及可能的分子机制。以期为OSA诱发的认知障碍提供进一步的实验证据。方法:将40只C57BL/6小鼠随机分为正常组(Con组)、石杉碱甲组(HuA组)、间歇性低氧组(CIH组)与间歇性低氧+石杉碱甲组(CIH+HuA组)四组。利用低氧舱将O2(Fi O2)从21%降低至9%,后恢复至常氧,每次循环3分钟,持续8小时/天,共计21天,以此建立CIH模型。在每日低氧前对HuA组和CIH+HuA组小鼠给予HuA(0.1mg/kg,i.p.)。造模第14天进行水迷宫实验,第21天进行旷场实验。第22天将动物处死取材。Nissl染色显微镜下观察海马神经元特征;透射电镜观察海马神经元突触结构;TUNEL染色观察海马细胞凋亡情况;DHE检测海马氧化应激情况;Western Blot检测凋亡蛋白Bcl-2、Bax、caspase-3,NADPH氧化酶NOX2、NOX4,铁代谢相关蛋白:铁蛋白轻链(Ferritin Light Chain,FTL)、铁蛋白重链(Ferritin Heavy Chain,FTH)、转铁蛋白受体(Transferrin Receptor 1,Tf R1)、膜铁转运蛋白(Ferroportin1,FPN1),以及记忆相关蛋白:突触后致密蛋白95(Postsynaptic Density protein 95,PSD 95)、突触小泡蛋白(Synaptophysin,SYN)、c AMP反应元件结合蛋白(cyclic-AMP response binding protein,CREB)和脑源性神经营养因子(Brain Derived Neurotrophic Factor,BDNF)等蛋白表达。用SPSS 22.0软件进行统计学分析。结果:1.水迷宫结果表明,CIH组的小鼠逃逸时间和距离均明显增加(P<0.05),而第8天CIH小鼠在2分钟内显示出穿过平台次数的明显减少(P<0.01)。当用HuA治疗后,小鼠逃逸时间和距离,穿越平台次数均增加(P<0.05)。同时,旷场实验结果表明,CIH组小鼠在中心区域花费的时间和距离的百分比降低,而HuA治疗后均升高(P<0.05)。2.Nissl染色结果表明,在CIH处理21天后,小鼠海马CA1、CA3和齿状回(DG)区域染色颜色变浅,尼氏小体数量减少(P<0.05)。HuA治疗后,尼氏小体的减少情况显著改善(P<0.05)。透射电镜结果显示,CIH小鼠海马突触间隙增大,突触后膜密度降低,提示海马超微结构损伤,而HuA治疗后海马神经元细胞结构损伤得到修复。3.CIH小鼠海马凋亡小体数量明显升高,脑内Bcl-2/Bax比值下降,caspase-3、PARP切割体升高(P<0.05),提示CIH小鼠脑内出现神经元损伤和凋亡。而HuA治疗后可增加Bcl-2/Bax的比值和减少caspase-3切割活化(P<0.05)。4.DHE染色显示CIH小鼠海马中的ROS水平显着增加(P<0.01),NOX 2和NOX 4蛋白水平升高(P<0.05),而HuA显著降低了CIH诱导的ROS水平和NOX 2和NOX 4的表达(P<0.05)。5.CIH脑内铁含量增加(P<0.05),CIH小鼠的海马中铁蛋白(FTL和FTH)和Tf R1表达升高(P<0.05),FPN1表达下降(P<0.05),而HuA降低了CIH小鼠海马中铁超载的情况。6.实验发现,HuA增加PSD 95蛋白表达、CREB活化和BDNF蛋白表达(P<0.05),改善CIH诱导的突触可塑性损伤。结论:HuA通过改善小鼠脑内铁沉积状态,减轻CIH诱导的细胞凋亡、氧化应激和突触可塑性损伤,从而改善CIH小鼠的神经认知障碍。