高原低压性缺氧环境可引起一系列认知功能损伤（hypobaric hypoxia-induced cognitive impairment, HHCI），这可降低高海拔地区作业人群工作效率和质量，其病理机制值得深入探讨。炎症反应是缺氧的重要病理生理机制，与多种高原疾病密切相关。本实验室前期高原人群现场实验发现，HHCI主要表现为学习记忆损伤以及情绪障碍且与神经炎症密切相关。海马（hippocampus）是皮层下参与认知功能的重要脑区，是记忆的形成巩固以及情绪的加工调控的神经解剖基础，而海马结构功能异常可导致记忆损伤和情绪障碍。最新研究显示海马神经炎症在HHCI中发挥重要作用，但其具体机制目前尚不清楚。　　小胶质细胞在炎症反应过程中发挥关键作用，其增殖活化并释放大量炎症因子，促进炎症发生。最近研究显示，小胶质细胞增殖活化受腺苷受体调节。腺苷是中枢神经系统（central nervous system，CNS）的一种重要的神经递质，与腺苷受体结合后参与机体多种生理过程。腺苷A2A受体（adenosine A2A receptor, A2AR）在皮层、海马、脊髓等部位广泛分布，被激活后调节神经递质释放、神经元的兴奋性、突触可塑性及胶质细胞功能。在病理条件下，A2AR 通过介导神经炎症参与多种神经疾病的发生发展。最近的研究提示，A2AR可调节小胶质细胞的增殖活化参与炎症反应。然而，A2AR是否介导海马小胶质细胞相关神经炎症，导致HHCI的发生发展，目前尚无文献报道。本课题以A2AR敲除（knock-out, KO）C57/BL6小鼠为动物模型，研究在低压性缺氧条件下A2AR是否参与小鼠学习记忆损伤和情绪障碍，并进一步探讨其作用机制。　　方法：　　首先，采用Morris水迷宫及旷场行为学实验方法，分别对常氧和低压性缺氧环境中的A2AR KO小鼠及WT小鼠进行行为学测试，研究A2AR是否参与低压性缺氧相关的学习记忆损伤及情绪障碍。其次，采用免疫荧光及免疫组织化学方法观察缺氧小鼠海马A2AR的表达变化。采用免疫荧光双重标记技术对海马A2AR以及三种神经细胞标志物（小胶质细胞标志物ibα1，星型胶质细胞标志物GFAP以及神经元标志物 NeuN）进行共染,研究低压性缺氧条件下A2AR在海马脑区的分布变化。最后，采用 ELISA技术检测低压性缺氧状态下小鼠海马区炎症因子 TNF-α 浓度变化并通过免疫组织化学方法观察低压性缺氧状态下小鼠海马区小胶质细胞增殖活化情况，研究低压性缺氧条件下A2AR对海马神经炎症的作用。　　结果：　　第一章：　　1.Morris水迷宫实验显示，低压性缺氧条件下野生型（wild-type, WT）以及A2AR KO小鼠找到目标平台的潜伏期均显著延长，游泳速度显著下降，且穿越平台次数均显著减少，表明缺氧导致小鼠的空间学习记忆能力显著降低。然而，A2AR KO小鼠潜伏期显著低于WT小鼠，且穿越平台次数亦显著多于WT小鼠，表明敲除A2AR可显著抑制低压性缺氧导致的空间学习记忆损伤。　　2.旷场实验显示，低压性缺氧条件下WT以及A2AR KO小鼠探索的总路程及平均速度均显著降低，表明低压性缺氧可显著抑制小鼠的自发活动。然而，低压性缺氧条件下A2A KO小鼠与WT小鼠旷场实验却无显著差异,提示A2AR可能不影响低压性缺氧诱发的小鼠情绪障碍。　　第二章：　　1.免疫组织化学实验结果显示，连续低压性缺氧5天及7天后WT小鼠海马A2AR表达显著上调，但缺氧5天组与缺氧7天组A2AR表达无显著差异。　　2.在常氧及低压性缺氧条件下，海马区A2AR阳性细胞主要与小胶质细胞标志物ibα1阳性细胞重叠，而与星型胶质细胞标志物GFAP及神经元标志物 NeuN阳性细胞仅有少量重叠，表明A2AR在小鼠海马区域主要表达于小胶质细胞。　　第三章：　　1.低压性缺氧条件下WT小鼠海马小胶质细胞标志物ibα1表达显著升高，且小胶质细胞形态呈现活化状态，表明低压性缺氧可引起海马小胶质细胞增殖活化。然而，在低压性缺氧条件下A2AR KO小鼠海马ibα1表达显著低于WT小鼠，表明敲除A2AR可显著抑制低压性缺氧诱发的小胶质细胞增殖活化。　　2.在低压性缺氧条件下WT小鼠海马组织炎症因子TNF-α水平明显上升，表明低压性缺氧可诱导小鼠海马TNF-α水平上调。然而，缺氧A2AR KO小鼠海马组织TNF-α水平显著低于缺氧WT小鼠，且与常氧对照组无显著差异。上述结果表明，敲除A2AR可显著抑制低压性缺氧诱导的海马组织TNF-α释放。　　结论：　　1. 低压性缺氧可导致小鼠空间学习记忆损伤以及情绪障碍，A2AR参与了低压性缺氧相关学习记忆损伤，但并不参与低压性缺氧相关的情绪障碍。　　2.小鼠海马A2AR在常氧及低压性缺氧条件下均主要表达于小胶质细胞，而在神经元与星型胶质细胞中表达较少。低压性缺氧可诱导海马小胶质细胞A2AR表达显著上调。　　3.低压性缺氧可诱导海马小胶质细胞增殖活化及炎症因子TNF-α水平显著升高, A2AR参与了这种神经炎症过程。　　综上所述，我们的实验结果提示，在低压性缺氧条件下海马区小胶质细胞A2AR表达显著上调，可促进小胶质细胞异常增殖活化并释放大量炎症因子TNF-α，进而诱发海马区神经炎症反应，最终导致空间学习记忆损伤。因此，海马小胶质细胞A2AR介导的神经炎症反应在高原 HHCI 的发生发展中可能发挥重要作用；另外，A2AR 也可能成为预防和治疗HHCI的重要潜在靶点。