阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是与年龄相关的神经退行性疾病,其典型的病理特征为Aβ沉积和Tau蛋白的过度磷酸化,海马和内嗅皮层神经元及突触出现不可逆的丧失,导致认知功能的缺陷。基于全球人口迅速老龄化的预测,AD患者的数量将成比例增加。因此,预防/延缓AD病理变化至关重要。大量研究表明,抗氧化能力的降低在衰老相关的神经退行性疾病如AD中发挥重要作用,因此,探究神经退行性疾病诱发抗氧化能力降低的潜在风险因素,是当今医学亟待解决的问题。在衰老相关的神经退行性疾病中,氧化剂和抗氧化剂之间的平衡被打破,过量的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)可引起严重的氧化应激,导致抗氧化剂缺乏,进而对脂质、蛋白质或核酸造成氧化损伤。研究表明AD脑组织多种抗氧化酶活性下降,活性氧水平的升高及抗氧化能力的降低将导致并加重其神经退行性变。研究发现,老年男性随着年龄的增加,其循环睾酮(Testosterone,T)水平逐渐下降,这可能会加重AD的病理进程、加剧男性AD患者的症状。睾酮不仅是重要的性激素影响性器官的发育,还可调节脑的功能活动,保护神经元免受氧化应激的损伤。因此,探寻睾酮缺乏对AD动物模型APP/PS1小鼠海马抗氧化能力的影响,对减轻/延缓ADselleck抑制剂的神经退行性变具有重要的意义。目的:探寻睾酮缺乏对雄性APP/PS1小鼠海马氧化损伤的影响。方法:1.使用过表达人淀粉样前体蛋白和早衰蛋白1突变基因APPswe/PSEN1d E9双转基因雄性小鼠(APP/PS1)和年龄匹配的雄性野生型小鼠(WT),实验包括以下四组:WT组、APP/PS1假手术组(APP/PS1-Sham)、APP/PS1去势组(APP/PS1-GDX)和APP/PS1去势加丙酸睾酮补充组(APP/PS1-GDX-TP)。3月龄时APP/PS1-GDX和APP/PS1-GDX–TP组小鼠行双侧睾丸切除术,WT和APP/PS1-Sham组小鼠行假手术处理。APP/PS1-medial rotating kneeGDX–TP组小鼠背部皮下注射1.0mg/kg丙酸睾酮(Testosterone propionate,TP),WT组、APP/PS1-Sham组和APP/PS1-GDX组小鼠背部皮下注射等量芝麻油,每日1次,持续4周。2.用新位置识别实验、新物体识别实验和Morris水迷宫检测小鼠对物体定位记忆的影响。3.苏木精-伊红染色(Hematoxylin-eosin,HE)和免疫组织化学染色检测海马中CA1、CA3、DG区神经元核固缩百分率、Aβ42沉积和3-硝基酪氨酸(3-Nitrotyrosine,3-NT)的免疫反应平均光密度。4.分光光度法检测血清睾酮的水平,海马氧化应激指标MDA和GSH/GSSG的水平,以及海马Cu Zn-SOD和Mn-SOD的酶活性。5.q PCR检测海马SYP、PSD-95和Mn-SOD的m RNA表达量。6.Western Blot检测海马SYP、PSD-95和Mn-SOD的蛋白水平。结果:1.APP/PS1-GDX组小鼠血清T水平明显低于WT、APP/PS1-Sham和APP/PS1-GDX-TP组(P<0.01)。2.睾酮缺乏对APP/PS1小鼠物体定位记忆的影响2.1新位置识别实验APP/PS1-GDX组小鼠在新位置的探索时间少于在旧位置的探索时间(P<0.05)。与WT组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠的识别指数显著下降(P<0.05)。APP/PS1-GDX组小鼠在新位置上花费的时间少于其他三组小鼠。2.2新物体识别实验WT组、APP/PS1-Sham组和APP/PS1-GDX-TP三组小鼠探索新物体的时间更多,而APP/PS1-GDX组小鼠探索新物体或旧物体的时间相近,无统计学差异。APP/PS1-GDX组小鼠对新物体的偏好低于其他组的小鼠。3.睾酮缺乏加剧了APP/PS1小鼠的空间记忆衰退WT组小鼠的逃避潜伏期逐渐降低。APP/PS1-Sham组小鼠在第2天、第4天和第5天的逃避潜伏期均高于WT小鼠(第2天:P<0.05;第4天:P<0.05;第五天:P<0.01)。APP/PS1-GDX-TP小鼠的逃避潜伏期显著缩短。与WT组小鼠相比,APP/PS1-Sham组小鼠在目标象限停留时间缩短(P<0.01);与APP/PS1-Sham组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠在目标象限停留时间显著缩短(P<0.01)。APP/PS1-GDX组小鼠的跨越平台次数较WT组小鼠显著减少(P<0.05)。4.睾酮缺乏加剧雄性APP/PS1小鼠海马神经病理性改变4.1海马组织核固缩百分率变化WT组、APP/PS1-Sham组和APP/PS1-GDX-TP组小鼠大部分神经元细胞可见清晰明显的核及核仁。然而,APP/PS1-GDX组小鼠海马组织中CA1、CA3和DG区域的核不清晰。与WT、APP/PS1-ShamPexidartinib半抑制浓度和APP/PS1-GDX-TP三组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠CA1、CA3和DG区细胞核固缩百分率明显增加(P<0.01)。4.2免疫组织化学染色观察睾酮缺乏对APP/PS1小鼠Aβ42沉积的影响在WT、APP/PS1-Sham、APP/PS1-GDX和APP/PS1-GDX-TP四组小鼠中,只在APP/PS1-GDX组小鼠海马中观察到Aβ42的沉积。4.3 SYP和PSD-95的表达q PCR和Western blot结果显示,与WT组小鼠相比,APP/PS1-Sham组小鼠海马区SYP和PSD-95的m RNA及其蛋白水平降低(m RNA:SYP:P<0.01,PSD-95:P<0.05;蛋白:P<0.01)。与APP/PS1-Sham组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠海马区SYP和PSD-95的表达进一步降低(m RNA:P<0.01;蛋白:P<0.01)。对APP/PS1-GDX小鼠给予TP补充后,SYP和PSD-95的m RNA和蛋白质水平上升(m RNA:P<0.01;蛋白:SYP:P<0.01,PSD-95:P<0.05)。5.去势对APP/PS1小鼠海马氧化平衡状态的影响5.1 3-NT的表达WT组、APP/PS1-Sham组和APP/PS1-GDX-TP组小鼠海马CA1、CA3和DG区3-NT的AOD值无显著差异。APP/PS1-GDX小鼠海马CA1、CA3和DG区域3-NT的AOD值显著增加(P<0.01)。5.2 MDA水平与WT组小鼠相比,APP/PS1-Sham组小鼠MDA水平升高(P<0.01)。与APP/PS1-Sham组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠MDA含量进一步升高(P<0.01)。5.3 GSH/GSSG比值与WT组小鼠相比,APP/PS1-Sham组小鼠GSH/GSSG比值降低(P<0.01)。与APP/PS1-Sham组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠GSH/GSSG比值进一步降低(P<0.01)。5.4抗氧化物酶活性与WT小鼠相比,APP/PS1-Sham小鼠Mn-SOD酶活性和Cu Zn-SOD酶活性减弱;相对于APP/PS1-Sham组小鼠,APP/PS1-GDX组小鼠Mn-SOD酶活性显著降低(P<0.05),Cu Zn-SOD活性无显著差异。与APP/PS1-GDX组小鼠相比,APP/PS1-GDX-TP组小鼠Mn-SOD酶活性升高(P<0.05),恢复到APP/PS1-Sham组小鼠的水平。5.5 Mn-SOD的m RNA和蛋白水平与WT组小鼠相比,APP/PS1-Sham组小鼠Mn-SOD的m RNA及其蛋白水平下降(P<0.01)。与APP/PS1-Sham组小鼠相比,APP/PS1-GDX组小鼠Mn-SOD的m RNA及其蛋白水平减少(P<0.01)。APP/PS1-GDX-TP组小鼠Mn-SOD的m RNA水平较APP/PS1-GDX组小鼠明显提高(P<0.01)。结论:1.4月龄雄性APP/PS1小鼠存在认知缺陷及海马的氧化损伤。2.睾酮缺乏加剧雄性APP/PS1小鼠的认知缺陷及诱导了AD神经病理性改变。3.睾酮缺乏增强雄性APP/PS1小鼠海马的氧化损伤。4.由睾酮缺乏所加重的雄性APP/PS1小鼠认知缺陷及诱导的AD神经病理性改变可能与睾酮缺乏增强海马氧化损伤有关。