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研究背景和目的:失重是指物体在环境中有质量而不表现重量的状态。航天员在太空工作过程中受到的失重环境对人体肌肉骨骼、血液及心血管等系统都会产生影响。近年来,随着航天事业的飞速发展,失重环境对心血管及内分泌系统影响的机理探讨和深入研究再度成为热点问题。Morey-Holton尾部悬吊模型是目前常用的以动物为实验对象的模拟失重模型。本实验利用该模型来研究模拟失重环境下大鼠肾上腺中髓质激素的分泌及mi RNA-375的表达情况。研究方法:选取SPF级成年雄性健康Wistar大鼠56只进行尾悬吊模拟失重实验,根据尾悬吊时间不同分为6 h、12 h、1 d、3 d、5 d、7 d及0 d(对照)共七组(n=8),实验结束后观察各组大鼠体重变化和肾上腺重量变化,HE染色观察肾上腺髓质细胞形态学变化,电子显微镜技术观察肾上腺髓质细胞超微结构变化,放射性免疫法测定血浆中去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)和多巴胺(DA)含量,免疫组织化学法观察髓质细胞内酪氨酸羟化酶(TH)蛋白表达,Western-blot技术检测肾上腺TH和多巴胺β-脱氢酶(DBH)表达,荧光实时定量PCR法测定肾上腺TH m RNA、DBH m RNA和mi RNA-375表达。结果:悬吊组大鼠悬吊12 h后体重显著低于未悬吊组大鼠(P<0.05),悬吊5 d和7 d后体重也明显低于未悬吊组(P<0.05);光镜下可见悬吊3 d组大鼠髓质内血窦扩张,淤血症状明显,但细胞形态未见明显改变;电镜下可见悬吊12 h和1 d组髓质细胞内线粒体、粗面内质网、高尔基复合体等细胞器数目开始增多,悬吊3 d组髓质细胞内的线粒体肿胀明显,悬吊7 d组线粒体嵴开始出现溶解现象;尾悬吊模拟失重条件下大鼠血浆肾上腺髓质激素波动明显,6 h~12 h出现一过性下降,随后急剧升高,3 d时形成峰值。RT-PCR结果显示,各组大鼠肾上腺组织TH m RNA表达波动明显,6 h时呈现一过性下降,随即上升,1 d时达峰值,之后呈下降趋势,5 d时形成谷值。大鼠肾上腺髓质TH蛋白表达以尾悬吊3 d时染色最强。肾上腺髓质中mi RNA-375表达表现为尾悬吊早期(6 h)呈一过性显著升高,随后快速下降,12 h、1 d和3 d时的表达受到明显抑制,表达量显著下降,5 d时表达量增加,7 d时显著升高(P<0.05)。结论:本实验运用多种实验技术对模拟失重环境中肾上腺髓质形态和功能及mi RNA-375表达变化进行了研究。结果显示,模拟失重环境可造成实验动物体重下降,并引起机体应激反应和肾上腺髓质激素分泌合成变化。研究发现,mi RNA-375在模拟失重引起的应激反应过程中发挥重要作用,其可能通过相关分子信号通路作用于靶基因来调节TH蛋白的表达,进而调控肾上腺髓质激素的合成与分泌。研究结果提示,模拟失重环境可引起肾上腺髓质发生一系列病理生理改变,影响大鼠肾上腺髓质激素分泌,其机制可能与mi RNA-375通过复杂的信号通道调控TH表达有关。本研究为解决宇航员中长期航天飞行及返回地面后的心血管系统脱适应症状问题提供了参考依据。