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【研究背景与目的】在阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）病人脑组织中，胱硫醚-β-合成酶（cystathionine-bata-synthase, CBS）的内源性激动剂S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine, SAM）水平降低，同时同型半胱氨酸（Homocysteine, Hcy）水平升高，硫化氢（Hydrogen sulfide， H2S）水平降低。高Hcy血症（Hyperhomocysteinemia, Hhcy）已成为AD一个重要的、独立的危险因素，而硫化氢（Hydrogen sulfide, H2S）近年来被认为是一种新型的气体神经调质，对中枢神经系统具有保护作用，并可调节突触的可塑性，增强记忆能力。我们研究小组的前期工作表明：H2S对Hcy损伤PC12细胞具有拮抗作用。因此我们推测：H2S对Hcy损伤学习记忆和认知功能具有拮抗作用。为此，本实验以SD大鼠侧脑室注射Hcy为Hcy神经毒性的动物模型，探讨Hcy对SD大鼠脑组织内内源性H2S生成的影以及H2S对Hcy损害SD大鼠学习记忆及认知功能的影响及其机制。【方法】采用大鼠脑立体定位仪对SD大鼠行单侧侧脑室埋管，微量注射器对大鼠侧脑室注射Hcy，腹腔注射NaHS；Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力，新物体识别实验观察大鼠的认知功能；亚甲基蓝分光光度计法分别检测脑组织H2S的生成及CBS活性，Western blotting检测BDNF及CBS蛋白的表达。【结果】1.同型半胱氨酸损害大鼠学习记忆和认知功能及其机制我们采用对大鼠侧脑室微注射4μL不同浓度的Hcy，连续7天以建立AD动物模型，采用Morris水迷宫实验检测大鼠的学习记忆能力，异物体识别实验分别检测大鼠的和认知功能。Morris水迷宫定位航行实验结果显示Hcy （0.6,2.0μmol）能浓度依赖性地使大鼠寻找平台的潜伏期显著延长，并且使其游泳路线曲折、复杂；水迷宫空间搜索实验结果显示Hcy （0.6,2.0μmol）浓度依赖性地使大鼠过原平台的次数减少并能减少大鼠在中环游泳时间比和目标象限时间比；新物体识别实验显示不同浓度的Hcy（0.2,0.6,2.0μmol）能浓度依赖性地使SD大鼠的偏好指数降低。上述结果提示：同型半胱氨酸对大鼠的学习记忆能力和认知功能具有损害作用。亚甲基蓝分光光度计法检测大鼠脑组织内H2S的含量结果显示Hcy （0.2,0.6,2.0μmol）可浓度依赖性地降低大鼠脑内H2S的生成，并能抑制CBS合成H2S的活性；对大鼠脑组织行Western blotting检测CBS表达，结果显示Hcy （0.2,0.6,2.0μmol）能浓度依赖性地降低大鼠海马CBS蛋白水平；表明Hcy对大鼠学习记忆和认知功能的损害作用与其抑制内源性H2S的生成有关。取大鼠海马组织行Western blotting检测BDNF蛋白表达水平，结果显示Hcy（0.2,0.6,2.0μmol）能浓度依赖性地抑制大鼠海马组织BDNF蛋白的表达；表明Hcy损伤大鼠学习记忆和认知功能可能与其抑制大鼠海马组织中BDNF蛋白的表达水平有关。2.硫化氢能拮抗同型半胱氨酸损伤大鼠学习记忆与认知功能通过予大鼠腹腔注射NaHS作为外源性H2S的供体，Morris水迷宫定位航行实验结果显示，NaHS （1.68,3.36mg/kg）能逆转Hcy （0.6μmol）处理的大鼠寻找平台的潜伏期、并改善大鼠的游泳路线；空间搜索实验NaHS （1.68,3.36mg/kg）能逆转Hcy（0.6μmol）组大鼠越过平台次数，并能增加大鼠在中环的游泳时间比和目标象限时间比；新物体识别实验结果提示，NaHS （1.68,3.36mg/kg）能明显改善Hcy （0.6μmol）组大鼠的偏好指数。上述结果提示H2S对同型半胱氨酸损伤大鼠学习记忆和认知功能具有改善作用。对BDNF蛋白表达的实验显示NaHS （1.683.36mg/kg）显著逆转Hcy （0.6μmol）对海马BDNF表达的抑制作用；提示，H2S改善同型半胱氨酸损伤SD大鼠的学习记忆和认知功能可能与其上调BDNF蛋白的表达有关。【结论】1. Hcy损伤大鼠的学习记忆和认知功能可能与其抑制脑组织CBS表达及活性、内源性H2S的生成以及海马BDNF蛋白表达有关。2. H2S对Hcy损伤大鼠学习记忆和认知功能具有改善作用，其机理可能与其上调海马BDNF的表达有关。