背景和目的医学意义上的高原系指海拔3,000米以上,能使机体产生生物学效应的环境和高度。高原低氧环境使机体各系统从器官水平到分子水平,从功能到组织结构发生一系列变化,其中包括激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(Hypothalamic-pituitary-adrenal axis, HPA axis)。光周期的变化也会引起机体HPA轴激素分泌紊乱。本课题组发现第29次中国南极考察冰盖队员在昆仑站(海拔4,087米)特殊环境下激素分泌紊乱,故探讨低氧复合持续光照环境对机体HPA轴的交互作用,为极地医学提供科学数据。方法采用低压低氧舱模拟海拔5,000米低氧环境,并给予持续日光灯照明(光照强度190lux),构建低氧复合持续光照动物模型。96只成年SD大鼠随机分为空白对照组(Control group, C组)、低氧组(Hypoxia group, H组)、持续光照组(Constant light group, CL组)以及低氧复合持续光照组(Hypoxia and constant light group, HL组),分别暴露2天、5天及10天。ELISA法检测血浆皮质酮(CORT)和促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)水平,实时荧光定量RT-PC R检测下丘脑室旁核(PVN)区CRF及其受体CRFR1和CRF R2、垂体CRFR1和CRFR2表达水平,免疫组织化学染色观察下丘脑PVN区CRF的表达水平。结果1)在分别暴露1天后,H组和HL组大鼠摄食量和体重下降都最为明显,H组摄食量由20.0g/d(暴露0天时)下降至1.4g/d,平均体重由181.6±15.8g(暴露0天时)下降至155.0±14.3g(与C组相比,P<0.001)；HL组摄食量由18.8g/d(暴露0天时)下降至4.0g/d,平均体重由185.7±5.6g(暴露0天时)下降至166.2±6.5g(与C组相比,P<0.001)。2)在分别暴露2天、5天及10天后,H组和HL组大鼠血浆CORT和CRF水平都显著升高(与C组相比,P<0.01),但CL组大鼠血浆CORT和CRF水平都无明显改变(与C组相比,P>0.05)。H组血浆CORT和CRF水平均随暴露时间延长而逐渐升高(F=21.111,P=-0.000;F=5.886,P=0.013),HL组血浆CORT和CRF水平均随暴露时间延长而逐渐升高(F=16.739,P=0.000;F=6.389,P=0.010)。与H组相比,在分别暴露2天、5天和10天后,HL组大鼠血浆CORT和CRF水平均显著下降(P<0.05)。3)与C组相比,在分别暴露2天后,H组和HL组大鼠下丘脑PVN区CRF及CRFR1 mRNA、垂体CRFR1 mRNA表达水平都显著上调(P<0.05);HL组大鼠下丘脑PVN区和垂体CRFR2 mRNA表达水平亦显著上调(P<0.05)。结论1)5,000连续低氧和5,000米连续低氧复合持续光照暴露1 0天内能够抑制大鼠的摄食量,降低大鼠的体重。2)5,000连续低氧和5,000米连续低氧复合持续光照暴露1 0天内能够显著激活大鼠HPA轴,而持续光照(光照强度1901ux)并未明显影响大鼠HPA轴活性。此外,在暴露10天内,5,000连续低氧复合持续光照激活HPA轴的作用要明显弱于低氧本身。3)在5,000连续低氧和5,000米连续低氧复合持续光照分别暴露2天后,HPA轴的激活与下丘脑PVN区CRF及CRFR1 mRNA、垂体CRFR1 mRNA表达水平的显著上调密切相关。此外,在5,000米连续低氧复合持续光照暴露2天后,HPA轴的激活还与下丘脑PVN区以及垂体CRFR2 mRNA表达水平的显著上调密切相关。