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动物机体处在低温环境中易发生冷应激,幼龄动物更容易受到突如其来的冷空气影响,进而诱发低温症导致死亡。冷应激对动物的行为、学习和记忆能力等都会造成严重影响。海马体作为学习、记忆等高级神经活动的重要部位,其发育与动物幼年时期的学习和记忆能力的建立持续相关,并可能受到多种应激源的影响。目前关于幼龄动物受到急性冷暴露后的认知表现以及海马体损伤情况的机制少有报道,因此,明确急性冷应激的致病机理,探究幼龄动物冷暴露后的海马组织损伤情况,对于幼龄动物抗冷应激药物的研发以及北方高寒地区畜牧业的可持续发展都具有重要意义。为明确急性冷暴露对幼鼠海马组织造成的损伤作用及机制,本研究将3周龄的断奶C57BL/6雄性小鼠随机分为5组:室温组（Room Temperature,RT）与急性冷暴露3 h、6h、9 h和12 h（Cold Exposure,CE）组,对CE组进行3 h、6 h、9 h和12 h的连续冷暴露以构建幼鼠急性冷应激模型。结果显示,相比于RT组,急性冷暴露后海马体多巴胺（Dopamine,DA）和血清DA含量均显著增加（P＜0.05）,CE-9h组海马体中酪氨酸羟化酶（TH）含量极显著增加（P＜0.001）,说明急性冷暴露诱导幼鼠海马体多巴胺含量增加。急性冷暴露后海马体热休克蛋白HSP90和HSP70蛋白表达水平显著升高（P＜0.05）,说明急性冷应激模型构建成功。通过免疫组化、尼氏染色和Western blot法评估急性冷暴露对幼鼠海马神经元的影响。结果显示,与RT组相比,急性冷暴露后,海马体中微管结合蛋白MAP2蛋白表达极显著降低（P＜0.01）;CE-9h组尼氏小体数量极显著减少（P＜0.001）;幼鼠脑切片ROS染色试验结果显示CE-9h组海马体ROS含量极显著增加（P＜0.001）;抗氧化相关蛋白GCLC、GCLM、NQO1、HO-1和GPX-4的表达均在急性冷暴露后显著升高（P＜0.05）;炎症相关蛋白i NOS、IL-6、TNF-α和HMGB1的表达均在急性冷暴露后显著升高（P＜0.05）;细胞焦亡相关蛋白NLRP3、ASC、Cleaved-Caspase-1、GSDMD-N、m-IL-1β和m-IL-18的表达均在急性冷暴露后显著升高（P＜0.05）;硫氧还蛋白（Trx1）及硫氧还蛋白互作蛋白（TXNIP）的表达在急性冷暴露后显著增加（P＜0.05）。以上结果表明急性冷暴露导致幼鼠海马体损伤,这可能与急性冷暴露后幼鼠海马体发生氧化应激以及细胞焦亡信号通路被激活相关。此外,根据试验结果作出推测,急性冷暴露后海马体DA含量上调,导致氧化应激和细胞焦亡从而造成幼鼠海马神经元损伤,但Trx1在其中发挥的作用尚不完全清楚。为证实DA通过诱导氧化应激和激活细胞焦亡造成神经元损伤的假设,在离体试验中,使用不同浓度的DA羟基衍生物6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine,6-OHDA）处理人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y）以构建神经元损伤模型,并通过CCK-8、Western blot、ROS探针染色、透射电镜和免疫荧光等方法检测6-OHDA对SH-SY5Y细胞的影响。结果显示,与对照组（0μM）相比,200μM 6-OHDA处理后SH-SY5Y细胞形态改变且细胞活力极显著下降（P＜0.001）;LDH含量极显著增加（P＜0.001）;ROS含量显著增加;细胞膜发生穿孔破损;抗氧化相关蛋白GCLC、GCLM、NQO1、HO-1和GPX4的表达显著下降（P＜0.05）;炎症相关蛋白i NOS、IL-6、TNF-α和HMGB1的表达极显著上调（P＜0.01）;细胞焦亡相关蛋白NLRP3、Cleaved-Caspase-1、ASC、GSDMD-N、m-IL-1β、m-IL-18的表达极显著上调（P＜0.01）;Trx1蛋白表达显著降低（P＜0.05）,TXNIP蛋白表达极显著上调（P＜0.01）。以上结果说明6-OHDA通过促进氧化应激和激活细胞焦亡信号通路进而造成神经元细胞损伤,且Trx1蛋白可能发挥着重要功能。为探究Trx1在6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞损伤中发挥的作用及机制,本研究构建了Trx1过表达腺病毒和干扰si RNA。结果表明,过表达Trx1通过降低ROS含量和增加抗氧化蛋白GCLC、GCLM、NQO1、HO-1和GPX4的表达,并抑制细胞焦亡相关蛋白NLRP3、Cleaved-Caspase-1、ASC、GSDMD-N、m-IL-1β和m-IL-18的表达以及减少细胞膜穿孔破损和炎症介质的积累,从而缓解6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激和细胞焦亡。而沉默Trx1降低了抗氧化蛋白GCLC、GCLM、NQO1、HO-1和GPX4的表达,并增加了细胞焦亡相关蛋白NLRP3、Cleaved-Caspase-1、ASC、GSDMD-N、m-IL-1β和m-IL-18的表达以及炎症介质的积累,从而加剧了6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激和细胞焦亡。以上结果说明,Trx1通过提高抗氧化水平和抑制细胞焦亡,从而缓解6-OHDA诱导的SHSY5Y细胞损伤。综上所述,急性冷暴露导致幼鼠海马体中的DA过量积累,并诱导氧化应激和细胞焦亡,最终导致幼鼠海马神经元受损;6-OHDA通过诱导氧化应激和细胞焦亡导致SH-SY5Y细胞受损,而Trx1通过提高抗氧化能力并抑制细胞焦亡在6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞受损中起保护作用。