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目的本研究旨在观察中药秦皮甲素（Esculin,ESCU）对小鼠急性缺氧、运动疲劳缺氧及慢性缺氧的作用,并观察其对慢性缺氧后学习记忆功能的改善。初步阐明ESCU抗缺氧作用的相关机制,为临床上防治缺血-缺氧性疾病提供理论支持及药物作用靶点。方法本研究选取昆明种小鼠作为实验对象,各部分实验均随机分成4组,包括缺氧模型对照组（Control组,即空白对照组）,以及ESCU低、中、高剂量给药组（ESCU-L,ESCU-M,ESCU-H组）。各组实验小鼠给药4周后,进行缺氧实验结果测定。急性缺氧实验包括:碱石灰缺氧、亚硝酸钠（Sodium nitrite,Na NO2）中毒和一氧化碳（Carbon monoxide,CO）中毒实验,观察ESCU对小鼠耐缺氧作用的影响;采用运动疲劳缺氧性实验包括:鼠尾悬挂实验、小鼠疲劳转棒实验、小鼠游泳力竭实验,测定ESCU的抗运动疲劳缺氧作用。另外,慢性CO2潴留缺氧后,采用Morris水迷宫行为学实验,测定在慢性缺氧中ESCU对学习记忆能力的改善作用。水迷宫实验结束后,测定血尿素氮（Blood urea nitrogen,BUN）、乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase,LDH）及糖原含量等指标,并测定鼠尾血氧饱和度（Sp O2）,进一步观察ESCU对小鼠慢性缺氧的影响,取慢性缺氧后各组小鼠的心脏、肺组织进行病理学检测。采用酶联免疫吸附法（Enzyme-linked immunoabsorbent assay,ELISA）测定血清中葡萄糖转运蛋白-4（Glucose transporter-4,GLUT-4）、Na+-K+-ATP酶、琥珀酸脱氢酶（Succinate dehydrogenase,SDH）活性。采用Western blotting法检测慢性缺氧小鼠心肌中,AMPK、p-AMPK、PGC-1α蛋白表达,初步阐明ESCU的耐缺氧能力及对慢性缺氧后学习记忆能力的改善作用的信号机制。结果1.ESCU对小鼠急性缺氧的耐受作用:（1）在钠石灰缺氧实验中,不同剂量的ESCU给药组小鼠的存活时间明显延长（P<0.05）。（2）Na NO2中毒实验,ESCU-L,ESCU-M,ESCU-H组存活时间明显延长,与Control对照组相比,具有显著性差异（P<0.05）。（3）CO中毒实验中,与Control对照组相比,给予ESCU的低、中和高剂量组,均能显著延长小鼠的存活时间（P<0.05）。2.ESCU对小鼠运动疲劳性缺氧的作用:（1）在鼠尾悬挂实验中,与Control对照组相比,给予ESCU的低、中和高剂量组,挣扎的总时间延长,具有显著性差异（P<0.05）。（2）在转棒疲劳实验中,与Control对照组相比,ESCU给药组中顺时针和逆时针模式转棒时间均明显延长。另外,采用匀速和匀加速两种运动模式时,不同剂量ESCU也均能延长各实验动物的转棒时间,与Control对照组相比,具有显著性差异（P<0.05）。（3）在游泳力竭实验中,与Control对照组相比,给予ESCU的低、中和高剂量组,小鼠游泳时间均明显增加,小鼠的挣扎时间、学会游泳时间明显缩短,总游泳时间延长,但小鼠的漂浮时间缩短,具有统计学意义（P<0.05）。3.ESCU对慢性CO2潴留缺氧后学习记忆能力的改善作用:Morris水迷宫行为学实验中,在实验的d6的空间探索实验中,ESCU的低、中和高剂量组,小鼠在原平台象限游泳时间占总游泳时间升高,缩短了实验动物的逃避潜伏期和总的游泳路程,与慢性缺氧Control对照组相比,具有显著性差异（P<0.05）。4.ESCU对慢性缺氧后血生化指标及能量代谢的影响:ESCU能明显降低小鼠BUN和LDH水平,升高肝糖原和肌糖原水平,升高Sp O2,与慢性缺氧Control组相比,具有显著性差异（P<0.05）。给予不同剂量的ESCU后,升高GLUT-4、Na+-K+-ATP酶和SDH活性,与慢性CO2潴留缺氧Control对照组相比,具有统计学意义（P<0.05）。5.ESCU对慢性缺氧后心肌、肺组织病理改变的影响:不同剂量的ESCU给药组的病理结果显示,心肌、肺组织排列较规则,ESCU能明显改善慢性缺氧实验动物的心肌和肺组织的损伤,减少炎性细胞浸润等。6.ESCU对AMPK-PGC-1α通路的影响:ESCU可升高p-AMPK和PGC-1α蛋白表达水平,与Control慢性缺氧模型组相比,具有统计学意义（P<0.05）。结论1.ESCU能延长小鼠急性缺氧的存活时间,具有耐缺氧作用,并能延长转棒时间和游泳时间,提高抗疲劳缺氧能力。2.ESCU能缩短逃避潜伏期和游泳路程,改善慢性缺氧小鼠的学习和记忆能力。3.ESCU能降低慢性缺氧的BUN和LDH水平,升高糖原含量,改善心肺缺氧病理损伤,可能是通过激活AMPK-PGC-1α通路,升高GLUT-4、SDH和Na+-K+-ATP酶活性,进而影响糖转运和能量代谢,发挥其耐缺氧及改善学习记忆的作用。