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阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种与多基因相关的神经退行性疾病,其临床特征是渐进性认知功能下降,病理变化包括β淀粉样蛋白（Amyloidβ-protein,Aβ）的沉积、神经原纤维缠结和突触可塑性障碍等。研究发现老年男性雄激素水平的下降与认知功能下降密切相关,有可能增加AD的患病风险,给予雄激素补充治疗后,可显著改善老年男性和AD患者的认知功能,但是雄激素与AD风险基因的关系尚不清楚。本研究发现睾酮（Testosterone,T）可以上调AD风险基因Sorl1编码的分拣蛋白相关受体蛋白A（Sortilin-related receptor A,SORLA）的表达,并磷酸化激活细胞外调节蛋白激酶1/2（Extracellular regulated protein kinases1/2,Erk1/2）信号通路,进而提高海马神经元突触可塑性和学习记忆能力,为雄激素发挥抗AD作用的机制提供了理论基础。目的:探讨睾酮调控SORLA蛋白表达对小鼠海马神经元突触可塑性和学习记忆能力的作用及机制。方法:1.选取5月龄C57BL/6J雄性小鼠,分为假手术（Ctrl）组、去势（Cast）组、去势+睾酮（Cast+T）组。Cast组和Cast+T组小鼠进行去势操作,在阴囊中隔附近行0.5 cm切口,暴露睾丸,结扎精索,切除睾丸后缝合阴囊。Ctrl组小鼠在中隔附近阴囊上行0.5 cm切口,缝合阴囊。手术完成2w后,对Cast+T组小鼠进行睾酮腹腔注射（0.6 mg/kg·d）,其他两组小鼠进行溶媒注射。连续注射30 d后,通过Y迷宫、新异物体识别实验和Morris水迷宫检测其学习记忆能力。行为学检测完后,剥取小鼠海马并提取蛋白;用4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液灌注后取脑,制作石蜡切片。通过Western blot实验和免疫组织化学染色实验检测小鼠海马突触蛋白Ⅰ（Synapsin I,SYN1）、突触后致密蛋白95（Postsynaptic density95,PSD95）和SORLA蛋白表达水平,通过Golgi-cox染色观察小鼠海马CA1区神经元树突棘密度。2.为保证测试时实验动物月龄相同,选取4月龄C57BL/6J雄性小鼠,分为假手术+空白病毒（Ctrl+NC-sgRNA）组、去势+空白病毒（Cast+NC-sgRNA）组、去势+空白病毒+睾酮（Cast+NC-sgRNA+T）组、去势+Sorl1敲低病毒+睾酮（Cast+Sorl1-sgRNA+T）组,对后三组小鼠行去势操作,对第一组小鼠进行假手术操作。恢复2 w后,对各组小鼠进行海马CA1区脑立体定位病毒注射,注射坐标为（左侧:ML=-2.46 mm,AP=-2.19 mm,DV=1.67 mm;右侧ML=2.46 mm,AP=-2.19 mm,DV=1.67mm）。30 d后,对Cast+NC-sgRNA+T和Cast+Sorl1-sgRNA+T两组小鼠进行睾酮腹腔注射（0.6 mg/kg·d）,剩余两组小鼠进行溶媒注射,连续注射30 d。通过Y迷宫、新异物体识别实验和Morris水迷宫检测其学习记忆能力。由于病毒在海马中扩散范围有限,因此行为学检测完后,剥取小鼠海马CA1区并提取蛋白;用4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液灌注后取脑,制作石蜡切片。通过Western blot实验和免疫组织化学染色实验检测小鼠海马CA1区SYN1、PSD95、Erk1/2蛋白表达水平,通过Golgi-cox染色观察小鼠海马CA1区神经元树突棘密度。3.选取5月龄APP/PS1雄性小鼠,分为病毒对照（NC-sgRNA）组和Sorl1基因过表达（OE-Sorl1）组。对两组小鼠海马CA1区进行脑立体定位病毒注射,30 d后,通过Y迷宫、新异物体识别实验和Morris水迷宫检测其学习记忆能力,由于病毒在海马中扩散范围有限,因此行为学检测完后,剥取小鼠海马CA1区并提取蛋白;用4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液灌注后取脑,制作石蜡切片。通过Western blot和免疫组织化学染色实验检测小鼠海马CA1区SYN1、PSD95、Erk1/2蛋白表达水平,通过Golgi-cox染色观察小鼠海马CA1区神经元树突棘密度。结果:1.Y迷宫结果显示,与Ctrl组小鼠相比,Cast组小鼠在新异臂内探索时间百分比和探索路程百分比显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;给予睾酮补充后（Cast+T组）小鼠在新异臂内探索时间百分比和探索路程百分比增加,且与Cast组相比,差异具有统计学意义（P＜0.05）;而Ctrl组和Cast+T组相比,差异无统计学意义（P＞0.05）。新异物体识别实验结果显示,与Ctrl组小鼠相比,Cast组小鼠对新物体探索时间百分比显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;给予睾酮补充后（Cast+T组）小鼠对新物体探索时间百分比增加,且与Cast组相比,差异具有统计学意义（P＜0.05）;而Ctrl组和Cast+T组相比,差异无统计学意义（P＞0.05）。Morris水迷宫结果显示,在定位巡航实验阶段,第1-2d,三组小鼠逃避潜伏期差异无统计学意义（P＞0.05）,第3-5 d,Cast组小鼠逃避潜伏期高于Ctrl组和Cast+T组,差异具有统计学意义（P＜0.05）;Ctrl组和Cast+T组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。在空间探索阶段,Cast组小鼠在目标象限停留时间百分比和穿越平台次数显著低于Ctrl组和Cast+T组,差异具有统计学意义（P＜0.05）;而Ctrl组和Cast+T组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。Golgi-cox染色显示,与Ctrl组相比,Cast组小鼠海马CA1区神经元树突棘密度明显降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;给予睾酮补充后（Cast+T组）可恢复因去势手术造成的树突棘密度降低,与Cast组相比差异具有统计学意义（P＜0.05）;而Ctrl组和Cast+T组相比,差异无统计学意义（P＞0.05）。免疫组织化学染色和Western blot实验结果显示,与Ctrl组相比,Cast组小鼠海马SYN1、PSD95、SORLA蛋白表达水平显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;给予睾酮补充后（Cast+T组）可改善因去势造成的SYN1、PSD95、SORLA蛋白表达水平的降低,与Cast组相比,差异具有统计学意义（P＜0.05）;而Ctrl组和Cast+T组相比,差不具有统计学意义（P＞0.05）。2.Y迷宫结果显示,与Cast+NC-sgRNA+T组相比,Cast+Sorl1-sgRNA+T组和Cast+NC-sgRNA组小鼠在新异臂内探索时间百分比和路程百分比显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;Cast+NC-sgRNA+T组与Ctrl+NC-sgRNA组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。新异物体识别实验结果显示,与Cast+NC-sgRNA+T组相比,Cast+Sorl1-sgRNA+T组和Cast+NC-sgRNA组小鼠对新物体探索时间百分比显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;Cast+NC-sgRNA+T组与Ctrl+NC-sgRNA组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。Morris水迷宫结果显示,在定位巡航实验阶段,第1d和第2d,四组小鼠逃避潜伏期差异不具有统计学意义（P＞0.05）,第3-5 d,Cast+NC-sgRNA+T组小鼠逃避潜伏期显著低于Cast+NC-sgRNA组和Cast+Sorl1-sgRNA+T组,差异具有统计学意义（P＜0.05）,与Ctrl+NC-sgRNA组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。在空间探索阶段,Cast+NC-sgRNA+T组小鼠在目标象限停留时间百分比及小鼠穿越平台次数高于Cast+NC-sgRNA组和Cast+Sorl1-sgRNA+T组,差异具有统计学意义（P＜0.05）,与Ctrl+NC-sgRNA组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。Golgi-cox染色显示,与Cast+NC-sgRNA+T组相比,Cast+Sorl1-sgRNA+T组和Cast+NC-sgRNA组小鼠海马CA1区神经元树突棘密度显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;Cast+NC-sgRNA+T组和Ctrl+NC-sgRNA组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。免疫组织化学染色和Western blot实验显示,与Cast+NC-sgRNA+T组相比,Cast+Sorl1-sgRNA+T组和Cast+NC-sgRNA组小鼠SYN1、PSD95、p-Erk1/2蛋白表达水平降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;Cast+NC-sgRNA+T组和Ctrl+NC-sgRNA组相比,差异不具有统计学意义（P＞0.05）。3.Y迷宫结果显示,NC-sgRNA组小鼠对新异臂探索时间百分比和探索路程百分比显著低于OE-Sorl1组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。新异物体识别实验显示,NC-sgRNA组小鼠对新物体探索时间百分比显著低于OE-Sorl1组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。Morris水迷宫结果显示,在定位巡航实验阶段,第1-2d,两组小鼠逃避潜伏期差异不具有统计学意义（P＞0.05）,第3-5 d,OE-Sorl1组小鼠逃避潜伏期低于NC-sgRNA组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。在空间探索实验阶段,OE-Sorl1组小鼠在目标象限停留时间百分比及平台穿越次数均高于NC-sgRNA组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。Golgi-cox染色显示,NC-sgRNA组小鼠海马CA1区神经元树突棘密度显著低于OE-Sorl1组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。免疫组织化学染色和Western blot实验结果显示,NC-sgRNA组小鼠SYN1、PSD95、p-Erk1/2蛋白表达水平低于OE-Sorl1组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论:1.睾酮可改善C57BL/6J雄性去势小鼠突触可塑性损害和学习记忆能力障碍。2.睾酮通过上调C57BL/6J雄性去势小鼠海马SORLA蛋白表达磷酸化激活Erk1/2信号通路,进而增强突触可塑性和学习记忆能力。3.过表达SORLA蛋白可磷酸化激活Erk1/2信号通路,并改善APP/PS1小鼠学习记忆能力和突触可塑性损害。