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背景和目的促肾上腺皮质激素释放激素(Corticotropin releasing factor, CRF or CRH)介导下丘脑-垂体-肾上腺轴(hypothalamus-pituitary-adrenal axis, HPA axis)对外界应激进行应答反应。下丘脑分泌CRH到垂体门脉系统,作用于腺垂体与其特定受体结合并促进垂体处的促皮质激素细胞合成释放促肾上腺皮质激素(adrenocorticotrophic hormone,ACTH),而ACTH促进肾上腺合成分泌糖皮质激素,引起应激相关的生理反应。CRH通过与CRHR1(Corticotropin-releasing factor receptor 1)和CRHR2(Corticotropin-releasing factor receptor 2)两个主要的受体结合发挥作用。本实验室利用低气压舱模拟高原低氧,从整体、细胞和亚细胞水平,系统地研究了高原低氧应激与适应及其作用机理；系统地研究了低氧激活HPA轴在保持机体脑-内分泌-免疫网络内环境稳定、调节生理功能方面的作用。本实验目的是研究低氧下不同脑区CRH及其CRHR1和CRHR2受体基因的变化模式。实验设计和方法利用模拟高原低氧的方法,研究了低氧2km(16.0% O2,79.97 kPa),5km(10.8%O2,54.02 kPa)和7km(7.8% O2,41.83 kPa)8小时,采用实时定量PCR对大鼠不同脑区、垂体CRH, CRHR1和CRHR2基因的表达的影响,以及重要脑区和垂体低氧诱导因子HIF-1a的基因表达。利用生物信息学分析了CRHR1和CRHR2启动子区转录因子AP-1、P53、GR、NF-κB和HIF-1的结合位点以及可能的HIF-1转录调节模式。实验结果1.不同海拔高度低氧(2km、5km和7km)诱导大鼠皮层、海马和PVN区的CRH mRNA水平显著升高；杏仁核CRH mRNA表达仅在5km和7km下显著升高。低氧诱导的CRH mRNA基因表达与低氧强度呈正相关。2.不同海拔高度低氧2km、5km、7km诱导大鼠皮层、海马、PVN、蓝斑和垂体CRHR1 mRNA水平显著升高；杏仁核CRHR1 mRNA表达仅在5km和7km下显著升高。CRHR1 mRNA基因的表达量与低氧强度呈正相关。3.在皮层和杏仁核,5km、7km低氧显著降低CRHR2 mRNA的表达；而海马CRHR2 mRNA无变化；在PVN区,不同程度低氧(2km、5km、7km)均可以诱导CRHR2 mRNA显著升高；蓝斑区,低氧2km和5km诱导CRHR2 mRNA水平显著升高,而在低氧7km时没有发现显著变化；在垂体,仅发现低氧7km明显降低CRHR2 mRNA。皮层、杏仁核CRHR2基因表达与低氧强度呈负相关；海马区没有相关性；PVN区呈正相关。4.在皮层、海马和垂体,低氧5km、7km显著升高HIF-la mRNA基因表达,其表达量与低氧强度呈正相关。小结低氧以强度依赖性刺激各脑区和垂体CRH和CRHR1 mRNA升高；上调PVN区的CRHR2 mRNA,下调皮层和杏仁核的CRHR2 mRNA; PVN区和垂体CRHR 1 mRNA和CRHR2 mRNA表达模式的不同可能提示对HPA轴有不同的调节作用。低氧以强度依赖方式上调皮层、海马和垂体低氧诱导因子HIF-1a基因表达,提示HIF-1a可能参与对CRH、CRHR1和CRHR2基因的转录调节。