1、隨著全球氣候的變暖，高溫導致的神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂越來越多見。熱應激環(huán)境下，當人體維持熱平衡的汗液蒸發(fā)降溫超過環(huán)境中的最大蒸發(fā)量時，體內(nèi)熱量蓄積，下丘腦調(diào)節(jié)熱蓄積和熱消散平衡失敗，人體的熱平衡被破壞，體核溫度持續(xù)升高，導致中暑高熱、虛脫。軍隊的日常訓練及實戰(zhàn)常處在高溫環(huán)境中，某些特殊兵種(如坦克兵、防化兵)要長期在高溫環(huán)境下生活、工作。此外，由于疾病導致體溫過高或持續(xù)時間過長的發(fā)熱等情況的存在，致使中署、熱痙攣、熱衰竭等疾病更易發(fā)生，出現(xiàn)頭

2、痛、驚厥、昏迷等癥狀。因此，研究高溫應激對中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害機制，從而研制和開發(fā)出各種保護技術和設備，就具有重要的軍事意義和應用價值。 從低等動物細菌到高等動物人類，受高溫作用后均可發(fā)生熱應激反應，此反應的特點是選擇性合成一組多肽——熱休克蛋白(HSPs)，它是一種保護機體的蛋白，由細胞核內(nèi)高度保守的熱應激基因編碼的產(chǎn)物。HSPs一般按照其相對分子質(zhì)量的大小進行分類，其中HSP70在熱應激中升高最顯著，作用也最大。 盡管存

3、在爭議，多項研究表明高溫可導致不同程度的腦損傷，而神經(jīng)元的細胞骨架結構改變則被認為是最終導致神經(jīng)細胞死亡的微觀基礎。細胞骨架按纖維直徑的大小可分為微管、微絲、中間纖維以及纖維網(wǎng)。微絲是由α-tubulin和β-tubulin異二構體形成的原微絲構成，是神經(jīng)元骨架蛋白重要的組成部分。細胞骨架的完整性對維持神經(jīng)系統(tǒng)正常生理功能具有至關重要的作用。 因此詳細了解熱應激對神經(jīng)細胞的損傷機制，以及HSPs在此過程中的作用，可以為尋找熱應激

4、損傷神經(jīng)系統(tǒng)的保護性方法和技術提供有益的思路。目前的研究表明高溫可導致神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育畸形，記憶力下降，而在體外培養(yǎng)的神經(jīng)元上，這方面的報道較少。本研究旨在體外培養(yǎng)神經(jīng)元高溫損傷模型的基礎上，探討高溫損傷后神經(jīng)元的形態(tài)、骨架蛋白及HSP70的改變，初步探討HSP70的神經(jīng)元保護作用，希望能為高溫導致神經(jīng)系統(tǒng)損傷的機制及治療做一些有益的基礎工作。 本實驗在建立的小鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元高溫損傷模型基礎上，將培養(yǎng)的皮質(zhì)神經(jīng)元分為未經(jīng)高溫處理的

5、對照組、高溫處理的實驗組，采用倒置顯微鏡、免疫熒光雙標記法結合激光共聚焦掃描等方法，觀察對照組及處理組各溫度下?lián)p傷的神經(jīng)元的形態(tài)學、骨架蛋白β-tubulin和HSP70的表達變化。本次實驗所得結果如下： [1]光鏡觀察：在倒置顯微鏡下，正常神經(jīng)細胞經(jīng)胰蛋白酶消化后呈圓形。接種培養(yǎng)后10h，胞體增大呈圓形或橢圓形，分散的神經(jīng)細胞開始貼壁。24h后大部分神經(jīng)細胞貼壁，突起延長，開始相互連接。7d后細胞光暈明顯，胞體飽滿并聚集成團，

6、細胞團間有粗大的突起并相互連接，神經(jīng)網(wǎng)絡稠密。處理組高溫后漂浮細胞增加，神經(jīng)細胞數(shù)目減少，神經(jīng)網(wǎng)絡稀疏，有的細胞突起漂浮，有的失去突起，呈圓形或橢圓形。這種形態(tài)改變溫度越高越明顯。 [2]激光共聚焦顯微鏡觀察：高溫處理組38、39、40、41、42℃熱刺激后β-tubulin熒光強度低于正常對照組，且溫度愈高，降低愈明顯。HSP70熒光強度呈鐘形分布，39℃最高，37℃、42℃最低。高溫時間組39℃刺激后不同恢復時間點(0，2，

7、6，24，72h)神經(jīng)元β-tubulin熒光強度均低于對照組，且隨恢復時間延長β-tubulin熒光強度值逐漸升高。高溫時間組39℃刺激后不同恢復時間點(0，2，6，24，72h)HSP70熒光強度均高于對照組。且隨恢復時間的延長HSP70熒光強度值先升高后降低，于2h時達高峰，24h仍維持在較高的水平。 [3]熒光顯微鏡觀察：高溫時間組39℃刺激后，HSP70蛋白由細胞漿轉(zhuǎn)移至細胞核內(nèi)聚集，停止刺激后再逐漸轉(zhuǎn)移回細胞漿中。

8、 本次實驗結論如下： [1]高溫刺激會導致神經(jīng)元形態(tài)和軸突發(fā)生變化，出現(xiàn)神經(jīng)元凋亡或死亡，溫度越高損傷越嚴重。 [2]神經(jīng)元熱損傷中骨架蛋白β-tubulin發(fā)生了變化，可能發(fā)生了蛋白的解聚、錯折疊，部分可能發(fā)生了變性。但隨著恢復時間的延長，這些骨架蛋白又重新聚合、正確折疊，變性的蛋白降解。 [3]體外培養(yǎng)的神經(jīng)元在正常溫度和高溫環(huán)境中均有HSP70表達。高溫刺激后HSP70的表達明顯高于正常溫度。這可能是