老龄大鼠慢性脑灌不足与认知功能障碍的研究

目的：探讨老年大鼠慢性脑灌注脑损害和认知功能障碍及其机制。方法：50只老龄大鼠用于实验，其中20只接受环孢菌素A（CsA)胃灌治疗。用光镜和电镜观察组织学改变，免疫组织化学法检测免疫细胞的活动，采用微机控制穿梭箱双向主动回避反应实验系统检测大鼠认知功能。结果；大鼠持久性双侧颈总动脉结扎（2VO）诱导的慢性脑灌注不足造成了脑组织广泛免疫细胞活动和进行性脑损害，导致了大鼠进行性学习和记忆能力下降。CsA治疗组大鼠脑内免疫细胞的活动明显减少，脑损害明显减轻，学习和记忆能力显提高。结论：脑组织免疫细胞的活动贯穿于大鼠慢性脑灌注不足脑损害的病理过程，在脑损害和认知功能障碍的发生和发展中起重要作用；CsA可明显减轻脑内免疫细胞的活动，防治了大鼠的脑损害和认知功能障碍。     

脑慢性低灌注大鼠海马M1受体、ADAM17水平变化及意义

目的观察脑慢性低灌注老龄大鼠模型海马组织M1受体及解整合素—金属蛋白酶17（ADAM17）表达的变化,探讨阿尔茨海默病（AD）与脑慢性低灌注之间的联系。方法将56只老龄大鼠随机分为A组和B组,各28只。A组永久性阻断双侧颈总动脉,制作脑慢性低灌注模型。B组只进行相应的手术步骤,而不结扎、阻断血流。采用Y型电迷宫分别于术后14、28 d检测大鼠学习记忆能力,采用免疫组化法和免疫印迹法检测上述时间点海马组织M1受体和ADAM17的表达。结果A组术后14、28 d学习记忆能力较B组减退,M1受体和ADAM17表达较B组明显下降（P均〈0.01）。结论脑慢性低灌注可损害老龄大鼠学习记忆能力,导致AD发生,其机制可能与海马组织M1受体及ADAM17的表达下降有关。     

银杏叶提取物对慢性脑低灌注大鼠认知功能的影响

目的观察银杏叶提取物(EGB)对慢性脑低灌注大鼠认知功能的影响,及对海马CA1区脑源性神经营养因子(BDNF)和N-甲基-D-门冬氨酸受体-2B(NMDAR-2B)表达的调节作用,探讨EGB保护认知功能的可能机制。方法将34只Wistar大鼠随机分为正常对照组(6只)、模型组(6只)、EGB高剂量组(8只)、EGB低剂量组(8只)和石杉碱甲组(6只)。采用Morris水迷宫系统检测各组大鼠学习记忆能力,采用免疫组织化学法观察大鼠海马CA1区BDNF和NMDAR-2B的表达。结果永久性结扎双侧颈总动脉术后第1个月时,各组大鼠学习记忆能力比较,差异无统计学意义(P0.05);术后第2个月时,与模型组比较,其他4组学习记忆能力明显下降,差异有统计学意义(P0.01),海马CA1区BDNF和NMDAR-2B表达明显增高,差异有统计学意义(P0.05)。结论海马CA1区BDNF和NMDAR-2B表达降低可能是大鼠认知功能障碍的诱因之一。EGB和石杉碱甲在改善慢性脑低灌注大鼠认知功能障碍方面具有同等效应。     

慢性脑低灌注大鼠海马组织中IDO的变化

目的观察慢性脑低灌注大鼠海马组织中干扰素(IFN-γ)、吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)的表达,探讨IDO在慢性脑低灌注导致认知功能损害中的作用。方法用双侧颈总动脉永久性结扎(2VO)制作慢性脑低灌注大鼠模型,Morris水迷宫检测2VO大鼠空间学习与记忆能力变化,免疫组化检测大鼠海马CA1区IFN-γ的表达,ELISA法检测IDO的表达。结果慢性脑低灌注大鼠的空间记忆能力较假手术组显著下降,海马IFN-γ、IDO表达较假手术组增加(P<0.05)。结论 IFN-γ刺激IDO合成增加,可能参与了慢性脑低灌注导致的认知功能损害。     

丁苯酞对脑低灌注老龄大鼠胆碱能神经功能的影响

目的 观察丁苯酞(NBP)对脑低灌注大鼠学习记忆的改善作用,探索其对胆碱乙酰基转移酶(ChAT)和乙酰胆碱酯酶(AChE)活力的影响.方法 永久性结扎老龄大鼠双侧颈总动脉3个月,制备脑低灌注模型.实验分4组:假手术组、模型组、NBP 30和120 mg/kg组.后两组连续给予NBP45 d后,用Morris水迷官检测大鼠的空间学习和记忆以及保存记忆的能力.同时,取皮层和海马,用生化法检测ChAT和AChE活力.结果 水迷宫定位航行实验中,NBP可以显著缩短脑低灌注大鼠找到安全台的潜伏期.空间探索实验中,NBP明显增加脑低灌注大鼠在目标象限活动时间的百分比.同时,NBP可以显著增加脑低灌注大鼠皮层和海马ChAT活力,而对脑组织AChE的活力无明显影响.结论 NBP可以改善脑低灌注大鼠的学习记忆缺陷,其中通过增加了ChAT活力,改善胆碱能系统功能是其重要机制之一.     

慢性脑缺血对老龄大鼠学习记忆能力和髓鞘碱性蛋白的影响

目的 研究慢性脑缺血对老龄大鼠学习记忆能力和髓鞘碱性蛋白(MBP)的影响.方法 Wistar健康老龄大鼠50只,随机分为2组,假手术组和模型组;采用Morris智能水迷宫检测各组大鼠学习记忆能力的改变情况;采用免疫组化法结合彩色病理图像分析仪测量平均灰度值观察各组MBP在内囊和胼胝体的表达.结果 和假手术组比较,模型组学习记忆能力明显下降,MBP灰度值明显升高,差异具有统计学意义.结论 慢性脑缺血的病理改变可能涉及髓鞘脱失,髓鞘脱失可能为慢性脑缺血引起的认知功能障碍原因之一.     

阿托伐他汀对慢性脑低灌注大鼠海马ADAM10的影响

目的 探讨慢性脑低灌注老龄大鼠学习记忆功能、海马解聚素和金属蛋白酶10(adisingtergrin and metalloprotease 10,ADAM 10) mRNA表达变化以及阿托伐他汀对其的影响.方法72只健康雄性Wistar老年大鼠随机分为假手术组、脑低灌注组和阿托伐他汀处理组.制作永久性双侧颈总动脉闭塞...     

吲哚胺2,3-二加氧酶抑制剂对慢性脑低灌注大鼠认知功能损害的行为学改善

目的观察使用吲哚胺2,3-二加氧酶(IDO)抑制剂后慢性脑低灌注大鼠认知功能损害的行为学改善,及血犬尿氨酸(KYN)、犬尿喹啉酸(KYNA)水平的变化。方法雄性Wistar大鼠30只,随机分为假手术组,对照组和IDO抑制剂组,各10只,后2组采用改良的永久性双侧颈总动脉结扎术制作慢性脑低灌注大鼠模型。Morris水迷宫检测大鼠空间学习与记忆能力变化,高效液相色谱-荧光检测法检测血KYN、KYNA的水平,免疫组织化学检测大鼠海马CA1区IFN-γ、TNF-α表达。结果与假手术组比较,对照组IFN-γ、TNF-α表达明显升高(P<0.05);与对照组比较,IDO抑制剂组大鼠第4、5天逃避潜伏期缩短,平台象限游泳距离百分比增加,KYN[(15.33±0.90)μmol/L vs(1.69±0.94)μmol/L]及KYNA[(39.51±3.81)μmol/L vs(25.66±6.80)μmol/L]水平明显降低(P<0.05),但IFN-γ、TNF-α表达无显著差异(P>0.05)。结论 IDO抑制剂不影响炎性因子表达,但可减少血KYN及KYNA表达,可改善慢性脑低灌注所致的认知功能损害的空间学习及记忆能力。     

慢性脑缺血致认知功能障碍大鼠皮层Rho激酶表达变化

目的 探讨慢性脑缺血致大鼠认知功能障碍与Rho激酶(ROCK)及作用产物α-平滑肌激动蛋白(SMA)表达变化.方法 健康雄性Wistar大鼠54只,随机分为假手术组、模型组和法舒地尔组.各组再根据缺血时间分为3、6、9 w三组,每组6只.采用2VO建立慢性脑缺血模型,Morris水迷宫检测学习记忆功能,免疫组化检测ROCK2、α-SMA表达.结果 与假手术组相比,模型组和法舒地尔组大鼠逃避潜伏期和游泳路径均明显延长(P＜0.05);缺血3 w起,缺血组大鼠皮层ROCK2、α-SMA表达明显增高,法舒地尔干预后,大鼠学习记忆成绩不同程度改善,ROCK2、α-SMA表达下降,与模型组相比差异显著(P＜0.05).结论 ROCK参与大鼠慢性脑缺血致认知功能障碍,脑组织存在ROCK表达上调与功能活化,ROCK抑制剂法舒地尔能够减轻神经功能损伤从而改善学习记忆功能.     

慢性脑缺血致认知功能障碍大鼠皮层ROCK2、MBS表达的变化

目的 探讨Rho激酶(ROCK)2及下游底物肌球蛋白结合亚单位(MBS)在慢性脑缺血致认知功能障碍大鼠皮层中的表达变化及法舒地尔对其的影响.方法 健康雄性Wistar大鼠54只,随机分为假手术组、缺血组和ROCK抑制剂(法舒地尔)组.各组再根据缺血时间分为3、6、9 w三组,每组6只.采用双侧颈总动脉永久性结扎(2VO)建立慢性脑缺血模型,Morris水迷宫检测学习记忆功能,RT-PCR和Western印迹检测ROCK2及其下游作用底物MBS的表达水平.结果 与假手术组相比,模型组和法舒地尔组大鼠逃避潜伏期和游泳路径均明显延长(P＜0.05)；缺血3 w起,大鼠皮层ROCK2、MBS表达明显增高；法舒地尔干预后,大鼠逃避潜伏期和游泳距离缩短(大鼠学习记忆成绩不同程度改善),ROCK2、MBS表达水平均有不同程度降低,与模型组相比差异显著(P＜0.05).结论 ROCK2及其下游作用底物MBS参与大鼠慢性脑缺血致认知功能障碍,脑组织存在ROCK2表达上调与功能活化,ROCK抑制剂法舒地尔能够减轻神经功能损伤,从而改善学习记忆功能.     

辛伐他汀对慢性脑低灌注大鼠认知功能及海马丝切蛋白表达的影响

目的探讨辛伐他汀对慢性脑低灌注(CCH)大鼠认知功能及海马组织丝切蛋白表达的影响。方法选择40只SD大鼠随机分为假手术组(CCH模型不结扎颈总动脉)、CCH组(建立CCH模型)、溶剂组(CCH模型+0.5%羟甲基纤维素钠灌胃)和辛伐他汀组(CCH模型+0.5%羧甲基纤维素钠+辛伐他汀灌胃),每组10只。检测大鼠海马组织丝切蛋白及突触后致密蛋白95(PSD-95)表达。结果与假手术组比较,CCH组和溶剂组总行程、站立次数、辨别指数、穿越平台次数及PSD-95表达明显降低,定位航行实验和第1~3天工作记忆实验逃避潜伏期明显延长,丝切蛋白表达明显升高(P<0.05)。与CCH组和溶剂组比较,辛伐他汀组的总行程、站立次数、相对辨别指数、穿越平台次数明显升高,定位航行实验和第1,3天工作记忆实验逃避潜伏期明显缩短(P<0.05)。辛伐他汀组丝切蛋白表达明显低于CCH组和溶栓组,PSD-95表达明显高于CCH组和溶栓组(1.09±0.96 vs 1.57±0.33和1.65±0.21,1.41±0.11 vs 1.14±0.16和1.01±0.02,P<0.05)。结论辛伐他汀通过下调大鼠海马丝切蛋白表达,增加PSD-95表达,改善CCH所致大鼠认知障碍。     

美金刚在慢性脑低灌注大鼠中通过调节海马区丝切蛋白水平改善认知损伤的研究

目的观察慢性脑低灌注(CCH)模型大鼠经美金刚干预后海马区丝切蛋白的变化,探讨丝切蛋白对认知受损可能的保护作用。方法将48只雄性SD大鼠随机分为CCH组、假手术组、美金刚组和溶剂组,每组12只。假手术组找到并游离双侧颈总动脉而不结扎,其余3组均进行双侧颈总动脉永久性结扎手术,制备CCH模型。美金刚组腹腔注射美金刚2.5mg/(kg·d),溶剂组注射等量生理盐水。4周后采用旷场实验和水迷宫实验检测大鼠自主探索活动和空间学习记忆能力;Western blot方法检测各组海马区突触素和丝切蛋白水平。结果与溶剂组比较,美金刚组旷场实验总行程、站立次数和中心区域行程明显增加[(1303.4±211.3)cmvs (606.0±216.8)cm,P<0.01;(56.7±17.7)次vs (43.6±8.3)次,P<0.05;(218.9±137.6)cmvs (89.8±69.3)cm,P<0.05],水迷宫空间探索实验逃避潜伏期明显缩短[(4.7±2.3)s vs (8.3±2.3)s,P<0.01],目标象限时间和进入平台次数明显增加[(43.4±9.1)%vs (36.6±4.4)%,P<0.05;(5.8±1.8)次vs (3.4±1.3)次,P<0.01],工作记忆逃避潜伏期更短,1、3d目标象限时间更高(P<0.01),突触素和丝切蛋白水平更高(P<0.05)。与CCH组比较,假手术组旷场实验总行程、站立次数、中心区域时间和中心区域行程明显增加[(962.7±186.2)cmvs (827.8±182.3)cm,(71.7±20.0)次vs (30.0±13.6)次,(55.3±34.6)s vs (24.5±19.7)s,(215.8±120.0)cmvs (96.4±79.0)cm,P<0.01];水迷宫空间探索实验逃避潜伏期更短[(4.1±1.8)s vs (7.2±3.5)s,P<0.05],工作记忆逃避潜伏期明显缩短(P<0.05),目标象限时间明显升高(P<0.01),海马区突触素和丝切蛋白水平更高(P<0.05)。结论CCH可引发海马区丝切蛋白和突触素水平下降,推测N-甲基-D-天门冬氨酸受体拮抗剂美金刚可能是通过增加海马区丝切蛋白和突触素表达改善脑低灌注所致认知功能受损。     

脑小血管病与血管性认知损害:关注神经影像学

脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是老年人群功能丧失、残疾和认知损害的重要原因,皮质下CSVD可导致腔隙性梗死和进展性脑白质损害.CSVD性认知功能障碍是血管性认知损害(vascular cognitive impairment,VCI)的重要亚型,其所致的痴呆约占血管性痴呆的36%~67%.随着技术的发展,神经影像学及其相关标志物已成为诊断CSVD及认知损害的有力手段,在脑认知学相关领域内也可探寻到CSVD发病机制的线索.神经影像学血管性改变报道标准(STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging,STRIVE)确立了代表CSVD的6种关键性损伤的神经影像学标志物,包括近期皮质下小梗死、假定血管源性的腔隙灶、假定血管源性的白质高信号、血管周围间隙、脑微出血和脑萎缩.文章对CSVD所致VCI与影像学特征的相关性进行综述.     

间断性常压低氧后适应对慢性脑血流低灌注大鼠脑白质损伤和认知功能障碍的影响

目的探讨间断性常压低氧后适应(intermittent normobaric hypoxia postconditionning,INHP)对慢性脑血流低灌注大鼠脑白质损伤和认知功能障碍的影响。方法选择健康成年雄性SD大鼠32只,随机分为假手术组、模型组、INHP1组和INHP2组,每组8只。Morris水迷宫用于评价大鼠的认知功能,Klüver-Barrera染色用于评价脑白质损伤的严重程度,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体、Iba-1抗体分别用于免疫标记脑白质中星形胶质细胞和小胶质细胞。结果与假手术组比较,模型组大鼠出现认知功能障碍、脑白质中髓鞘脱失、空泡形成,并有星形胶质细胞、小胶质细胞活化;与模型组比较,INHP1组大鼠参考记忆力较差、脑白质损伤较重,脑白质中GFAP阳性星形胶质细胞、Iba-1阳性小胶质细胞较多(P<0.05),而INHP2组大鼠参考记忆力较好、脑白质损伤较轻,脑白质中GFAP阳性星形胶质细胞、Iba-1阳性小胶质细胞较少(P<0.05)。结论延迟INHP可改善慢性脑血流低灌注导致的认知功能障碍和脑白质损伤,而早期INHP是有害的。     

Neuroprotective effect of N-acetylcysteine in the development of diabetic encephalopathy in streptozotocin-induced diabetes

Diabetic encephalopathy is characterized by impaired cognitive functions that involve neuronal damage triggered by glucose driven oxidative stress. The objective of the present study was to determine whether N-acetylcysteine (NAC) supplementation ameliorates learning and memory deficits caused by hyperglycemia-induced oxidative stress in experimental diabetes. Male Wistar rats (200–250 g) were rendered diabetic by a single intraperitoneal injection of streptozotocin (50 mg/kg). Cognitive deficits were observed in diabetic animals assessed using elevated plus maze test after 8 weeks of induction of diabetes. Acetylcholinesterase activity, a marker of cholinergic function, was decreased by 15.6% in the cerebral cortex, 20.9% in cerebellum and 14.9% in brain stem of diabetic rats compared to control rats. There was an increase in lipid peroxidation in cerebral cortex (21.97%), cerebellum (20.4%) and brain stem (25.5%) of diabetic rats. This was accompanied by decrease in glutathione and total thiol content along with decrease in the activities of superoxide dismutase, catalase and glutathione reductase. However, glutathione peroxidase activity increased by 11.2%, 13.6% and 23.1% in cerebral cortex, cerebellum and brain stem respectively, while the activity of glutathione-s-transferase decreased only in cerebral cortex (21.7%). Supplementation with NAC (1.4 g/kg/day in drinking water) significantly attenuated cognitive deficits and oxidative stress in diabetic rats. Our results emphasize the involvement of increased oxidative stress in cognitive impairment in diabetic animals and point towards the potential beneficial role of NAC as an adjuvant therapy to conventional anti-hyperglycemic regimens for the prevention and treatment of diabetic encephalopathy.     

托吡酯对幼鼠认知功能影响及其发生机制研究

目的通过不同给药时程,观察托吡酯（TPM）对幼鼠认知功能影响;并探讨可能发生机制。方法健康将10日龄Sprague-Dawley（SD）大鼠60只（雌、雄不分）随机分为4组：短程对照组10只、长程对照组10只、TPM短程组20只及TPM长程组20只。TPM短程组及长程组均给予TPM 40mg/（kg.d）灌胃;对照组给予等体积0.9%氯化钠溶液灌胃。满时程后运用Y-型迷宫观察各组大鼠的学习记忆能力变化和病理学改变,并用免疫组化法检测5-羟色胺（5-HT）和γ一氨基丁酸（GABA）表达。结果 TPM短程组与短程对照组比较,大鼠脑组织形态学变化及学习记忆能力无明显差异,5-HT免疫阳性神经元数量及GABA免疫阳性神经元数量变化无明显差异。TPM长程组与长程对照组比较,大鼠学习记忆能力降低,其脑组织额叶皮质神经细胞数目减少;TPM长程组的5-HT免疫阳性神经元数量较长程对照组明显降低,GABA免疫阳性神经元数量较长程对照组增高,其差异有统计学意义。结论长程应用TPM对脑组织结构和认知功能存在一定损害,时程越长脑损害越重;其可能机制与大鼠脑内5-HT含量降低及GABA活性增加有关。     

Inflammation and hepatic encephalopathy: ibuprofen restores learning ability in rats with portacaval shunts

One of the neurological alterations in patients with minimal or overt hepatic encephalopathy is cognitive impairment. This impairment is reproduced in rats with chronic liver failure due to portacaval shunt (PCS). These rats show decreased ability to learn a conditional discrimination task in a Y-maze, likely due to reduced function of the glutamate-nitric oxide (NO)-cyclic guanosine monophosphate (cGMP) pathway in brain. It has been proposed that inflammation exacerbates the neuropsychological alterations induced by hyperammonemia, suggesting that inflammation-associated alterations may contribute to cognitive impairment in hepatic encephalopathy. This study assessed whether treatment with an anti-inflammatory drug, ibuprofen, is able to restore the function of the glutamate-NO-cGMP pathway in cerebral cortex in brain in vivo and/or learning ability in PCS rats. We show that PCS rats have increased levels of interleukin-6 and increased activities of cyclooxygenase and of inducible NO synthase in cerebral cortex, indicating the presence of inflammation. Chronic treatment with ibuprofen normalizes cyclooxygenase and inducible NO synthase activities but not interleukin-6 levels. Moreover, ibuprofen normalizes the function of the glutamate-NO-cGMP pathway in cerebral cortex in vivo and completely restores the ability of rats with chronic liver failure to learn the Y-maze task. This supports that inflammation contributes to the cognitive impairment in hepatic encephalopathy. CONCLUSION: the results reported point to the possible therapeutic utility of decreasing inflammation in the treatment of the cognitive deficits in patients with minimal or overt hepatic encephalopathy.     

重复应用静注人免疫球蛋白对抗NMDAR脑炎认知障碍的疗效观察

目的探讨重复应用静注人免疫球蛋白对抗N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）脑炎患者认知障碍的疗效。 方法收集北京朝阳中西医结合急诊抢救中心神经内科自2018年12月至2021年6月诊治的以认知障碍起病的抗NMDAR脑炎患者24例,采用随机数字表法分为对照组和研究组,每组12例。对照组给予注射用甲泼尼龙琥珀酸钠联合静注人免疫球蛋白基础治疗,研究组在相同基础治疗结束2周后,重复应用静注人免疫球蛋白。观察并比较2组患者治疗前后认知障碍改善情况及不良反应发生情况。 结果研究组治疗后认知功能评分明显高于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。2组患者治疗期间均未出现严重不良反应,且所发生不良反应经对症治疗或治疗结束后均消失。2组患者的不良反应发生率比较,差异无统计学意义（P>0.05）。 结论重复应用静注人免疫球蛋白能显著改善抗NMDAR脑炎患者的认知障碍,且相对安全。     

托吡酯对幼鼠认知功能及其脑组织中5-羟色胺及γ-氨基丁酸的影响

目的 探讨托吡酯（TPM）对幼鼠认知功能的影响及其发生机制.方法 将10日龄Sprague-Dawley（SD）健康幼鼠60只（雌、雄不分）随机分为4组：短程对照组10只、长程对照组10只、TPM短程组（2周）20只及TPM长程组（4周）20只.TPM短程组及长程组均给予TPM 40 mg·kg-1·d-1灌胃;对照组给予等体积生理盐水灌胃.满时程后运用Y-型迷宫观察各组幼鼠的学习记忆能力变化和病理学改变,并用免疫组织化学法检测5-羟色胺（5-HT）和γ-氨基丁酸（GABA）表达.全部数据采用SPSS 15.0软件处理,以P〈0.05为筹异具有统计学意义.结果 TPM短程组与短程对照组比较,幼鼠脑组织形态学变化及学习记忆能力无明显差异[学习次数分别为（27.00±3.64）,（25.00±2.30）,P〉0.05],5-HT免疫阳性神经元数量（分别为23.85±2.30,25.40±3.06）及GABA免疫阳性神经元数量（分别为9.40±1.57,8.50±1.08）变化差异无统计学意义（P均〉0.05）.TPM长程组与长程对照组比较,幼鼠学习记忆能力降低[学习次数分别为（40.00±2.98）,（24.00±2.22）],其脑组织额叶皮层神经细胞数目减少;TPM长程组的5-HT免疫阳性神经元数量较长程对照组明显降低（分别为14.20±2.71,23.85±2.30）,GABA免疫阳性数量较长程对照组增高（分别为21.25±1.80,9.40±1.58）,其差异有统计学意义（P均〈0.05）.结论 长程应用TPM对脑组织结构和认知功能存在一定损害,时程越长脑损害越重;其可能的机制与幼鼠脑内5-HT含量降低及GABA活性增加有关.     

Testosterone replacement attenuates cognitive decline in testosterone-deprived lean rats,but not in obese rats,by mitigating brain oxidative stress

Testosterone replacement improves metabolic parameters and cognitive function in hypogonadism. However, the effects of testosterone therapy on cognition in obese condition with testosterone deprivation have not been investigated. We hypothesized that testosterone replacement improves cognitive function in testosterone-deprived obese rats by restoring brain insulin sensitivity, brain mitochondrial function, and hippocampal synaptic plasticity. Thirty male Wistar rats had either a bilateral orchiectomy (ORX: O, n = 24) or a sham operation (S, n = 6). ORX rats were further divided into two groups fed with either a normal diet (NDO) or a high-fat diet (HFO) for 12 weeks. Then, ORX rats in each dietary group were divided into two subgroups (n = 6/subgroup) and were given either castor oil or testosterone (2 mg/kg/day, s.c.) for 4 weeks. At the end of this protocol, cognitive function, metabolic parameters, brain insulin sensitivity, hippocampal synaptic plasticity, and brain mitochondrial function were determined. We found that testosterone replacement increased peripheral insulin sensitivity, decreased circulation and brain oxidative stress levels, and attenuated brain mitochondrial ROS production in HFO rats. However, testosterone failed to restore hippocampal synaptic plasticity and cognitive function in HFO rats. In contrast, in NDO rats, testosterone decreased circulation and brain oxidative stress levels, attenuated brain mitochondrial ROS production, and restored hippocampal synaptic plasticity as well as cognitive function. These findings suggest that testosterone replacement improved peripheral insulin sensitivity and decreased oxidative stress levels, but failed to restore hippocampal synaptic plasticity and cognitive function in testosterone-deprived obese rats. However, it provided beneficial effects in reversing cognitive impairment in testosterone-deprived non-obese rats.