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航天飞行过程中复杂的航天环境会直接或间接的对航天员产生影响，会使航天员长期处于高应激状态，进而引起一系列的病理生理变化，会对航天员的神经系统、学习记忆能力、骨骼系统等生理功能产生影响。失重环境可引起脑组织神经元损伤，这主要是通过缺氧缺血激活细胞凋亡过程产生的。近年来研究表明氢具有抗氧化作用、抗炎症作用，能够作用于氧化损伤和间质纤维化及细胞凋亡等。本研究从氢对氧化应激及细胞凋亡的影响入手，探索氢分子对模拟失重下大鼠脑组织的影响，并对氢分子的作用机制进行初步研究。实验中动物分组:对照组（Control组）为饮用纯净水非尾吊组，氢处理组（HRW组）为饮用富氢水非尾吊组，尾吊组（SW组）为饮用纯净水尾吊组，氢处理尾吊组（HRW-SW组）为饮用富氢水尾吊组。主要成果有: 1.失重环境可导致小鼠脑组织氧化应激水平增加，氢分子具有抗氧化能力本部分主要研究氢分子对模拟失重下小鼠脑组织氧化应激水平的影响。采用MDA、SOD、CAT检测试剂盒测定小鼠脑组织中MDA含量及SOD、CAT活性。SW组与Control组相比，SOD、CAT活力降低。HRW-SW组与SW组相比，CAT活力上升。 2.失重环境可导致大鼠脑组织细胞凋亡水平增加，氢分子具有抗凋亡能力 本部分主要研究氢分子对模拟失重下大鼠脑组织细胞凋亡水平的影响。HE染色用来观察脑组织的组织学变化，尼氏染色用来观察脑组织的神经元分布，TUNEL染色监测早期细胞凋亡，免疫组织化学染色检测Bcl-2表达情况，Western blot检测Bcl-2、p-Akt蛋白表达量。SW组与Control组相比，凋亡细胞率升高，Bcl-2、p-Akt表达下调;HRW-SW组与SW组对比，凋亡细胞率有所下降，Bcl-2、p-Akt表达无明显变化。 3.失重环境可使抗氧化基因、抗凋亡基因及相关神经信号转导基因表达下调，氢分子作用后，有缓解其下调的趋势。失重环境可造成髓鞘损伤，氢处理后，可缓解髓鞘损伤。 本部分主要研究氢分子对模拟失重下大鼠脑组织转录组表达的影响。通过对大鼠脑组织进行转录组测序，并对其数据进行Pathway和GO生物学功能富集分析，可知，SW组与Control组相比，差异表达基因主要富集在神经系统相关GO生物学功能和帕金森、核糖体信号通路;HRW-SW组与SW组相比，差异表达基因主要富集在神经系统相关GO生物学功能和原发性免疫缺陷信号通路，并且与对照组相比，有缓解其下调的趋势。髓鞘染色用来观察脑组织髓鞘情况，免疫组织化学染色检测MBP表达情况，失重环境下可造成髓鞘损伤，氢处理后，可缓解髓鞘损伤。 根据以上结果可知，失重可以引起氧化应激、细胞凋亡水平增加以及髓鞘损伤，氢分子处理后，可缓解其损伤。因此，继续深入研究氢分子的作用机制，可以为其在航天中的应用提供理论基础。