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目的:揭示Sestrin2（SESN2）对高原缺氧神经细胞的调节作用及作用机制,探索急性高原反应所致的神经记忆损伤预防措施,提高高原环境下机体的工作记忆能力和作业效能。方法:1.体外实验:（1）0.5%O2干预大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤细胞（PC12细胞）0、12、24、36、48 h,检测细胞活性、细胞活性氧（Reactive oxygen species,ROS）、细胞凋亡率,构建神经细胞体外缺氧模型。（2）规律成簇的间隔短回文重复（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat,CRISPR）和CRISPR-相关蛋白9（CRISPR-associated protein 9,Cas 9）敲低PC12细胞SESN2,低氧干预24 h,研究SESN2对缺氧PC12细胞的调节作用及机制。（3）5 m M自噬抑制剂3MA（3-methyladenine,3MA）预处理PC12细胞12 h,低氧干预24 h,探讨自噬对缺氧PC12细胞和SESN2的调控作用。指标检测:（1）细胞活性检测采用CCK-8（Cell Counting Kit-8,CCK-8）;ROS检测采用DAFH-DA探针（2’,7’-Dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA）;细胞凋亡率检测采用流式细胞仪检测Annexin V-FITC/PI荧光强度。（2）免疫印迹法（Western Blot）检测SESN2,自噬标志蛋白（Beclin1、LC3B、p62）,AMP依赖的蛋白激酶（AMP-responsive protein kinase,AMPK）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）自噬信号通路蛋白（p-AMPK、AMPK、p-mTOR、mTOR）,线粒体自噬受体蛋白（BNIP3L、BNIP3、FUNDC1、NLRX1）以及线粒体外膜蛋白TOMM20。（3）实时荧光定量PCR（Real Time-PCR,RT-PCR）检测线粒体自噬受体蛋白（BNIP3L、BNIP3、FUNDC1、NLRX1）m RNA相对表达水平。（4）线粒体膜电位检测采用流式细胞仪检测JC-1荧光探针强度,细胞ATP水平检测采用荧光素-荧光素酶法。（5）细胞自噬水平检测采用单荧光自噬指示体系绿色荧光蛋白GFP（Green Fluorescent Protein,GFP）-LC3。2.体内实验:（1）20只健康成年SD大鼠随机分为四组,固定缺氧24 h,低压氧舱模拟0、3000、5000、7000 m海拔。暴露结束后动脉取血,冰上分离双侧海马,检测血清氧化应激指标和海马SESN2表达水平。（2）另取20只SD大鼠随机分为四组,固定海拔7000 m,低压氧舱分别暴露0、24、48、72 h,检测血清氧化应激指标和海马SESN2表达水平。（3）36只健康成年SD大鼠随机分为三组,平原对照组,高原对照组和高原SESN2过表达组。水迷宫训练5天后,高原SESN2过表达组经鼻滴入3μg rh-sestrin2以过表达海马神经元SESN2,平原对照组、高原对照组给予等体积生理盐水,低压氧舱7000 m海拔暴露72 h。低氧暴露结束后立即开展行为学检测,麻醉取血,分离双侧海马,检测相应指标。指标检测:（1）血清氧化应激水平检测丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、总超氧化物歧化酶（Total-Superoxide dismutase,T-SOD）。（2）苏木素-伊红染色（Hematoxylin-Eosin,HE）观察海马组织损伤。（3）Morris水迷宫实验、趋地反射实验测试大鼠学习记忆能力和运动反射。（4）免疫组化（Immunohistochemical,IHC）检测SESN2在海马神经元的分布及表达水平。（5）Western Blot检测SESN2,自噬标志蛋白,AMPK/mTOR自噬通路蛋白,线粒体受体蛋白以及线粒体外膜蛋白。（6）生物信息学预测分析SESN2对低氧暴露大鼠海马神经元调控的信号通路。（7）透射电镜观察海马超微结构、线粒体及细胞自噬水平。结果:1.体外实验:（1）与0 h组相比,缺氧导致PC12细胞活性降低（P＜0.05）,ROS升高（P＜0.05）,细胞凋亡率增加（P＜0.05）。（2）缺氧导致PC12细胞SESN2表达升高（P＜0.05）,24 h达到最高峰;自噬激活（Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ升高,p62降低,P＜0.05）;AMPK/mTOR通路未激活（p-AMPK/AMPK、p-mTOR/mTOR比值无明显改变,P＞0.05）;线粒体自噬受体BNIP3L、BNIP3、FUNDC1表达升高（P＜0.05）,NLRX1表达降低（P＜0.05）。（3）CRISPR/Cas9敲低SESN2,与缺氧对照组相比,缺氧+SESN2敲除组ROS降低（P＜0.05）,线粒体膜电位升高（P＜0.05）,ATP含量升高（P＜0.05）。（4）与缺氧对照组相比,缺氧+SESN2敲除组LC3Ⅱ/Ⅰ下降,p-AMPK/AMPK降低,BNIP3、FUNDC1降低,NLRX1、TOMM20升高,p62和BNIP3L无明显改变。（5）与缺氧对照组相比,缺氧+3MA自噬抑制组Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ下降,AMPK/mTOR通路被抑制,BNIP3L、BNIP3、FUNDC1降低,NLRX1、TOMM20升高。（6）GFP-LC3结果显示,缺氧激活PC12细胞自噬流,SESN2敲低和3MA干预均可以抑制缺氧诱导的自噬激活。2、体内实验:（1）固定缺氧24 h,低氧暴露0、3000、5000、7000 m海拔,大鼠血清MDA含量随海拔逐渐升高,T-SOD含量逐步降低,与平原对照组相比,海拔7000 m时差异有统计学意义（P＜0.05）。（2）固定海拔7000 m,低氧暴露0、24、48、72 h,与平原对照组相比,高原暴露24 h后血清MDA表达升高（P＜0.05）,随后MDA水平随缺氧时间的增加变化不明显。血清T-SOD低氧暴露24 h后表达降低（P＜0.05）,随后T-SOD水平随缺氧时间的增加而回升。（3）与平原对照组相比,海拔7000 m缺氧72 h海马SESN2的表达水平降低（P＜0.05）。（4）免疫组化结果显示,SESN2在海马中主要分布于星形胶质细胞,海拔7000 m缺氧72 h星形胶质细胞SESN2表达降低。（5）与高原对照组相比,SESN2过表达降低了血清MDA和T-SOD表达水平,但差异无统计学意义（P＞0.05）。（6）HE结果显示,与平原对照组相比,高原对照组海马区少量神经元胞体固缩,染色加深,核结构不清晰,局部有轻微出血,SESN2过表达改善了缺氧导致的海马组织损伤。（7）与平原对照组相比,高原对照组学习记忆能力、运动反射明显下降（P＜0.05）,海马SESN2过表达可逆转高原低氧对SD大鼠的记忆、运动损伤（P＜0.05）。（8）与平原对照组相比,高原对照组和高原SESN2过表达组海马自噬流激活不明显,但SESN2可进一步激活AMPK/mTOR信号通路（P＜0.05）,抑制BNIP3、TOMM20（P＜0.05）,激活FUNDC1（P＜0.05）,而SESN2对BNIP3L和NLRX1作用不明显（P＞0.05）。（9）生物信息学预测分析,SESN2可能通过自噬/线粒体自噬信号通路发挥海马神经元缺氧调控作用。（10）电镜显示,高原低氧暴露导致海马神经元线粒体结构损伤,溶酶体增加,SESN2过表达导致线粒体数量进一步减少,自噬溶酶体增加。结论:缺氧所致的神经细胞SESN2表达升高是导致神经损伤的重要原因,其机制可能通过调节线粒体自噬受体BNIP3、FUNDC1发挥作用。低氧暴露导致星形胶质细胞SESN2表达降低,SESN2可能通过调控AMPK介导的自噬和BNIP3、FUNDC1介导的线粒体自噬发挥神经保护作用。