术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是老年患者术后常见的并发症之一,主要临床表现为术后出现记忆力减退、工作及执行能力下降、注意力不集中、对外界事务反应力下降等认知功能改变,部分患者短时间内恢复,还有一部分患者甚至发展为不可逆的认知障碍,但其发生发展机制一直未明。POCD多见于心脏手术体外循环的患者,但近年来据报道,65岁以上接受非心脏手术的全麻患者,术后1周的POCD发生率为25.8%。一些患者认知功能障碍持续时间长,甚至发展为痴呆,另一些患者则恢复到正常状态,术后3个月POCD发生率降为12.7%。这提示术后早期神经系统受损出现认知功能减退的同时,机体启动其保护机制进行自我修复,使部分患者的认知功能得以改善或恢复。因此,探讨术后认知功能的发生机制,对于改善患者预后,明确认知功能恢复的治疗靶点具有重要意义。外周微RNA(micro RNA,mi RNA)与神经发育、功能维持和炎症调控密切相关,至今较少文献报道mi RNA与POCD的临床诊断和治疗的关系。本研究通过在体与细胞水平,结合POCD动物模型,在分子水平上,通过芯片技术,检测临床早期诊断POCD并在短期内改善的患者外周血循环mi RNA为切入点,发现mi R-572表达发生了显著改变。通过生物信息学分析及生物学实验验证发现mi R-572能够调控NCAM1的表达。老年大鼠POCD模型中研究发现,mi R-572在大鼠大脑海马区域特异性表达。mi R-572的表达降低能够明显改善大鼠的认知功能。以期为POCD的发病机制提出新的理论,为POCD早期诊断提供实验依据,为POCD的治疗提供新靶点。研究方法1.患者收集:2011年10月至2012年10月间,于长海医院麻醉科在全麻下进行膝、髋关节置换手术的临床患者100例,术前24小时、术后24小时、术后7天分别取患者外周血5ml,置于抗凝血管中,4?C,820 rpm,离心10分钟,上清置于-80℃保存。所有标本收集均获得患者同意,并签署知情同意书。术前体检,排除神经系统疾病、情感障碍、长期应用精神活性药物。焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)、谵妄评估量表(CAM)排除严重焦虑、抑郁和术后谵妄。术前24h、术后24h、术后7天、术后3月检测简易精神状态检查量表(MMSE),结合SAS、SDS和美国精神病协会诊断和统计学(DSM-Ⅴ)。术后24小时至7天MMSE评分2次下降1个标准差,而术后3月评分恢复的患者中,随机选取其中3例取术前24h、术后24h的外周血进行循环mi RNA表达谱检测。2.术后认知障碍动物模型建立:应用3%异氟醚吸入麻醉后进行剖腹探查术,制备老龄大鼠POCD模型。大鼠随机分为4组(n=15):A组,未进行任何处理。B组,行剖腹探查术,术后不做处理。C组,大鼠行行剖腹探查术,术后24小时,给予mi R-572的抑制剂表达载体(p LKO-anti-572)侧脑室持续微泵注射3天。D组,大鼠行行剖腹探查术,术后24小时,给予对照载体(p LKO-anti-mock)侧脑室持续微泵注射3天。3.水迷宫检测:术前8天进行训练,术后24 h、7 d进行水迷宫测试,随后的数据作为学习和记忆成绩。4.侧脑室注射:立体定向下行侧脑室注射,放置微泵,侧脑室注射mi R-572的抑制剂(p LKO-anti-572)及对照(p LKO-anti-mock),1μg/l/h,连续三天。结果1.POCD患者术前、术后外周血mi RNA表达谱发生改变,其中mi R-572下降明显。2.POCD大鼠模型中外周血及海马区域mi R-572表达降低,且与POCD相关。3.体内实验发现,干扰大鼠mi R-572的表达能够协助大鼠恢复认知功能,海马神经元细胞mi R-572能够调控NCAM1的表达,提示mi R-572通过调控NCAM1的表达参与认知功能修复。4.外周血mi R-572可以作为POCD的早期诊断及早期判断预后的标记分子。结论通过mi RNA芯片技术检测POCD患者术前和术后外周血mi RNA表达谱,发现外周血mi RNA的表达差异,发现POCD患者手术后外周血mi RNA表达异常。其中表达下调的mi R-572参与机体的认知功能修复过程。POCD大鼠外周血及海马区域mi R-572表达降低。干扰大鼠mi R-572的表达能够协助大鼠恢复认知功能,海马神经元细胞mi R-572能够调控NCAM1的表达。外周血mi R-572的异常变化,提示可以作为早期诊断POCD及早期判断POCD患者预后的辅助诊断标记分子。