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目的:本研究拟采用阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)动物模型APP/PS1双转基因小鼠,运用行为学方法检测小鼠学习记忆能力同时观察APP/PS1小鼠内嗅皮质和海马体积变化特征及其β-淀粉样蛋白的(Amyloid β-protein,Aβ)沉积情况;旨在(1)评估APP/PS1转基因小鼠内嗅皮质、海马体积萎缩与Aβ沉积和学习记忆能力的关系,(2)揭示不同月龄阿尔茨海默病模型小鼠灰质体积的变化特征,为该模型的实验应用及干预研究提供可能的影像学依据。方法:取雄性APP/PS1双转基因小鼠和同窝阴性野生型(WildType,WT)小鼠2、6、12月龄各12只。采用7.0T小动物核磁共振对各月龄小鼠进行T2加权成像(T2-weighted imaging,T2WI)扫描分析各月龄小鼠灰质体积的变化;行为学新物体识别实验和Morris水迷宫实验测试各月龄小鼠学习记忆能力;取材后进行硫磺素-S(Thioflavine-s,Th-s)荧光染色检测小鼠海马和内嗅皮质区β-淀粉样蛋白(Aβ)的沉积。综上结果并分析内嗅皮质和海马体积变化与Aβ沉积和行为学结果的相关性。结果:(1)学习记忆能力:新物体识别实验结果显示,各月龄两组小鼠对相同物体的识别指数无统计学差异(P>0.05);与WT组小鼠比较,6、12月龄APP/PS1组小鼠对新物体的识别指数明显降低(P<0.05),而2月龄两组小鼠识别指数则无统计学差异(P>0.05)。水迷宫实验结果显示,与WT组相比,6、12月龄APP/PS1组小鼠逃避潜伏期显著增加(P<0.01),穿越平台次数显著下降(P<0.01),而2月龄两组小鼠逃避潜伏期,穿越平台次数则无统计学差异(P>0.05)。(2)内嗅皮质和海马体积检测结果显示:与WT组比较,12月龄APP/PS1组内嗅皮质及海马区灰质体积均减小(P<0.001),6月龄APP/PS1组小鼠内嗅皮质体积显著性降低(P<0.01),海马体积无显著性差异(P>0.05),而2月龄APP/PS1小鼠两脑区与WT组比较均无显著性差异(P>0.05);APP/PS组小鼠内嗅皮质和海马均表现出月龄依赖性的萎缩(P<0.001),而WT组小鼠各月龄间无统计学差异(P>0.05)。(4)Th-s荧光染色检测Aβ沉积结果显示,Aβ在6、12月龄APP/PS1组小鼠内嗅皮质和海马区均表达,且12月龄较6月龄沉积明显增加(P<0.05)。而2月龄APP/PS1组和WT组各月龄小鼠内嗅皮质和海马区则均无Aβ沉积。(5)内嗅皮质、海马体积与学习记忆能力的相关性:Pearson相关分析结果显示,APP/PS1小鼠逃避潜伏期(空间学习能力)与内嗅皮质、海马体积呈明显负相关(r=-0.729,P<0.001;r=-0.643,P<0.001);APP/PS1小鼠穿越平台次数(空间记忆能力)与内嗅皮质、海马体积呈显著正相关(r=0.705,P<0.001;r=0.719,P<0.001)。(6)内嗅皮质、海马体积与Aβ沉积的相关性:Pearson相关分析结果显示,APP/PS1小鼠内嗅皮质、海马区体积与其脑区内β-淀粉样蛋白沉积呈显著负相关(r=-0.865,P<0.001;r=-0.885,P<0.001)。结论:内嗅皮质和海马体积萎缩变化的影像学特征可为该AD模型小鼠的实验应用及干预研究提供依据;脑内嗅皮质和海马体积的萎缩可在一定程度上反映AD空间学习记忆能力,而Aβ过度沉积可能是导致AD脑体积萎缩的原因之一。