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目的:神经生理及脑内化学物质的紊乱是阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）学习记忆功能进行性减退的重要原因。有研究发现,AD患者与学习记忆相关的脑区如海马中精氨酸加压素（arginine vasopressin,AVP）的水平明显降低,而AVP具有促进学习记忆功能的作用。AVP（4-8）是AVP在脑内的代谢产物,它不仅丧失了其前体所具有的升压和抗利尿外周效应,而且在神经保护活性上比其前体AVP高得多,并表现出高度的中枢选择性。但是,AVP（4-8）对于AD的作用尚不明确,也未见有关AVP（4-8）用于AD动物或病人的研究报道。因此,本研究首先通过行为学实验观察了AVP（4-8）对APP/PS1-AD模型小鼠认知行为的影响;在此基础上,采用电生理技术记录了与记忆行为密切相关的在体海马长时程增强（LTP）,观察了AVP（4-8）对海马突触可塑性的调节作用;最后,我们还通过Western blot和ELISA实验检测了脑内与突触传递等神经元功能活动密切相关的蛋白如SYP、PSD95和神经生长因子NGF的表达水平,以揭示AVP（4-8）发挥神经保护效应的可能机制。方法:将8月龄的APPswe/PS1dE9（APP/PS1）-AD模型小鼠和野生型（wild-type,WT）C57BL/6小鼠随机分为四组:WT+Saline组、WT+AVP（4-8）组、APP/PS1+Saline组和APP/PS1+AVP（4-8）组,每组10-13只。用10μl的微量进样器经鼻腔给药,每次2μg/kg,一日3次,持续给药4周。此后,依次进行Y迷宫实验、Morris水迷宫实验和在体海马LTP实验。实验期间,持续给药。最后断头取脑,进行Western blot实验和ELISA实验。Y迷宫自发交替实验:统计8min内各组小鼠总的进臂次数和进臂自发交替正确率。进臂自发交替正确率越高表明该组小鼠的工作记忆能力越强。Morris水迷宫实验:前5天进行定位航行实验,记录各组小鼠每天寻找水下逃生平台的时间（逃避潜伏期）及其游泳轨迹,5天内逃避潜伏期缩短越快,表明该组小鼠的空间学习能力越强;第6天进行空间探索实验,记录各组小鼠60 s内在目标象限的游泳时间百分比和游泳轨迹。目标象限游泳时间越长,表明该组小鼠的空间记忆能力越强;同时,检测各组小鼠游泳速度以排除运动能力对认知表现的影响;空间探索实验5h后进行可视平台实验,以排除视力对认知行为指标的影响。在体海马LTP实验:利用脑立体定位仪固定麻醉后的小鼠,将平行绑定的刺激/记录电极插入小鼠海马CA1区。首先给予频率为0.033 Hz的连续单刺激,记录场兴奋性突触后电位（field excitatory postsynaptic potentials,fEPSPs）30 min;之后给予3串配对脉冲刺激以记录配对脉冲易化（paired-pulsefacilitation,PPF）;最后给予高频刺激（HFS）诱导并记录fEPSP的长时程增强（long-termpotentiation,LTP）,通过比较PPF百分比和LTP来评估小鼠海马突触可塑性的改变。分子生物学实验:以上实验结束后,随机选取小鼠进行Western blot实验和ELISA实验。利用Western blot检测SYP、PSD95和NGF的蛋白表达水平以探究AVP（4-8）发挥神经保护作用的可能分子机制;利用ELISA检测NGF的蛋白水平从而验证Western blot的结果。结果:1.Y迷宫自发交替实验:各组小鼠（n=9）总的进臂次数没有统计学差异（P>0.05）。但是与WT+Saline组小鼠相比,APP/PS1+Saline组小鼠自发交替正确率明显降低（P<0.001）;经鼻给予AVP（4-8）后,APP/PS1+AVP（4-8）组小鼠的自发交替正确率明显高于APP/PS1+Saline组（P<0.001）。这说明,AVP（4-8）能够减轻APP/PS1小鼠工作记忆的损伤。2.Morris水迷宫实验:在定位航行阶段,随着训练天数的增加,各组小鼠的逃避潜伏期均缩短,但在第3-5天时,APP/PS1+Saline组小鼠较WT+Saline组逃避潜伏期明显延长（P<0.01,P<0.001和P<0.001）,经AVP（4-8）滴鼻治疗后,APP/PS1+AVP（4-8）组小鼠的逃避潜伏期在第4和5天较其生理盐水对照组明显缩短（P<0.05和P<0.05）;在空间探索实验阶段,相较于WT+Saline组小鼠,APP/PS1+Saline组小鼠在目标象限游泳时间明显缩短（P<0.001）,而APP/PS1+AVP（4-8）组小鼠在目标象限游泳时间较其生理盐水对照组,在目标象限的游泳时间明显延长（P<0.05）。各组小鼠在空间探索阶段的游泳速度和可视平台实验阶段的逃避潜伏期均无统计学差异。这说明,AVP（4-8）能够逆转APP/PS1小鼠空间学习和记忆能力的损伤。3.在体海马LTP实验:各组小鼠的基础fEPSPs在30 min内维持稳定,双脉冲易化百分比均无显著性差异（P>0.05）,表明AVP（4-8）和基因型并不影响各组小鼠的突触前递质释放。高频刺激后,各组小鼠均成功诱导出LTP,但是相较于WT+Saline组小鼠,APP/PS1+Saline组小鼠的LTP明显受到压抑,表现为在30min（P<0.001）和60 min（P<0.001）时,LTP明显低于对照组。而接受AVP（4-8）的治疗后,APP/PS1小鼠LTP维持在较高水平（30 min:P<0.01;60 min:P<0.001）。这说明,AVP（4-8）能够部分逆转APP/PS1小鼠海马突触可塑性的损伤。4.Western blot实验:与WT+Saline组小鼠相比,APP/PS1+Saline组小鼠海马组织内SYP（P<0.01）和PSD95（P<0.001）的含量明显降低,而APP/PS1+AVP（4-8）组小鼠海马组织内SYP（P<0.05）和PSD95（P<0.001）相较于其生理盐水对照组明显升高。与SYP和PSD95检测结果不同的是,对于海马组织内NGF来说,WT+Saline组和APP/PS1+Saline组小鼠无显著性差异,但是WT+AVP（4-8）组小鼠海马内NGF的增加明显高于APP/PS1+AVP（4-8）组小鼠的。这说明AVP（4-8）可能是通过上调SYP、PSD95和NGF的水平来发挥其神经保护作用的。5.ELISA实验:与Western blot实验结果一致,WT+AVP（4-8）组小鼠和APP/PS1+AVP（4-8）组小鼠海马内NGF水平均明显升高。结论:以上结果表明,外源性AVP（4-8）能够改善APP/PS1-AD模型小鼠的短期工作记忆、长期空间学习和记忆能力,这可能与AVP（4-8）部分逆转APP/PS1-AD小鼠的海马突触可塑性、提高突触相关蛋白SYP和PSD95以及神经营养因子NGF的水平相关。由此,本研究首次为AVP（4-8）在AD动物中的神经保护作用提供了行为学实验证据,并在细胞水平（电生理）和分子水平（突触相关蛋白）上为解释AVP（4-8）的神经保护作用机制提供了线索。