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缺氧是指机体供氧不足或用氧障碍,根据缺氧机制不同分为乏氧性缺氧、循环性缺氧、血液性缺氧、组织性缺氧。高原地区特有的低压低氧环境使机体因供氧不足而产生乏氧性缺氧,进而引发各种急慢性高原病。高原病防治措施主要有吸氧、习服、药物防治等,药物防治仍是亟需解决的问题。目前用于临床及在研的高原病防治药物主要有醋氮酰胺(碳酸酐酶抑制剂)、地塞米松、抗氧化剂、促红细胞生成肽、传统中药(红景天、复方党参片)等。其中醋氮酰胺和地塞米松疗效较为明确,但此类药物因严重的副作用而限制其广泛应用。因此,探索新的抗缺氧损伤药物靶标,研发安全有效的高原病防治药物至关重要。组胺H3受体广泛分布于中枢神经系统,相关研究表明组胺H3受体参与缺氧缺血脑损伤的病理发展过程,且在缺氧条件下与呼吸调节相关。本课题组前期研究结果表明急进高原模型下,相关脑区组胺H3受体表达发生改变；组胺H3受体反向激动剂Pitolisant在密闭缺氧模型下可提升动物的耐缺氧能力。进一步探讨组胺H3受体作为缺氧损伤调节靶标的可能性,阐明组胺H3受体配体抗缺氧作用的机制,并筛选靶向组胺H3受体的抗缺氧化合物,将有利于发现新的抗高原缺氧药物。研究目的：1、系统评价Pitolisant的抗缺氧效应,并阐明其可能的抗缺氧机制；2、初步评价靶向组胺H3受体的Pitolisant衍生物的抗缺氧效应,以期获得具有自主知识产权的抗缺氧化合物。研究方法：1、用急性常压密闭缺氧模型(250 m1广口瓶模型)和急性低压缺氧模型(实验动物低压氧舱模拟海拔10000 m)上评价Pitolisant静态抗缺氧能力,并观察Pitolisant对小鼠自发活动的影响；2、分别在静脉注射亚硝酸钠(80 mg/kg)及步入式低压氧舱(海拔5000m)模拟连续缺氧环境下,用小动物跑轮运动疲劳模型,评价常压及低压状态下Pitolisant抗运动缺氧作用；3、采用低压低氧动物实验舱(8000 m,6 h)模拟急进高原缺氧模型,用乳酸(lactic acid, LD)、腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)测试盒检测脑组织能量代谢状态,采用苏木素-伊红(Hematoxylin-Eosin, HE)染色方法观察神经元、脑血管形态学变化,实时定量PCR检测缺氧相关分子变化,评价Pitolisant对急性高原缺氧造成脑损伤的作用；4、采用CHO-PKAcat-EGFP-HRH3细胞系,通过蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)重分布实验,评价Pitolisant衍生物对组胺H3受体的激动及拮抗活性；5、采用常压密闭缺氧模型(150ml、250ml广口瓶),初步评价Pitolisant衍生物的抗缺氧作用,并观察Pitolisant衍生物对小鼠自发活动的影响。实验结果：1、在常压密闭缺氧模型上Pitolisant (1.0、3.0、10.0 mg/kg)可剂量依赖地延长动物的存活时间,延长百分率分别为(1.1%、11.4%、64.3%)；在急性致死性低压低氧模型上,Pitolisant (0.1、0.3、1.0 mg/kg)可剂量依赖地延长动物中位存活时间,提高存活率。Pitolisant在此剂量范围内并未表现出显著的镇静作用；2、Pitolisant (0.1、0.3、1.0 mg/kg)可剂量依赖地提升亚硝酸钠缺氧动物跑轮耐力,Pitolisant可提升急性及亚急性低压缺氧动物的跑轮耐力。脑组织HE染色结果表明Pitolisant (1.0 mg/kg)可改善血管源性脑水肿；3、Pitolisant (0.1、0.3、1.0 mg/kg)降低急进高原所造成的脑组织乳酸累积,降低百分率为(1.3%、8.8%、17.3%)。Pitolisant能够下调急进高原(8000 m,6 h)模型小鼠脑组织的ATPase代偿性增高。缺氧环境下,Pitolisant(1.0mg/kg)具有下调血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)(脑水肿相关)表达的趋势；4、采用PKA重分布试验发现WH-1-42(EC50=1.08±0.53μmol)、 WH-3-15(EC50=1.15±0.31μmol),WH-3-10(EC50=9.69±1.90 nmol)对组胺H3受体具有拈抗活性。采用常压密闭缺氧模型发现WH-3-10、WH-3-15可显著延长缺氧动物的存活时间, 结构鉴定证实WH-3-10与Pitolisant是同一化合物；而WH-3-15存在一定的中枢镇静作用。结论：1、Pitolisant对常压、低压缺氧及静态、动态缺氧均有显著的改善作用。2、Pitolisant可能通过反向激活组胺H3受体,调节脑组织缺氧能量代谢,缓解脑水肿而发挥抗缺氧效应。