研究背景术后认知功能障碍(Postoperative cognitive dysfunction,POCD),是目前常见的术后并发症之一,指的是术前认知水平正常的患者,在接受手术后的数周至数月内出现不同程度的可逆的认知功能障碍,主要为记忆、学习、认知、精神状态等功能的损害,临床主要表现为记忆错乱、认知水平下降、精神失常等。研究显示,65周岁以上的老年患者更容易发生术后认知功能障碍,其中70周岁以上的老年患者最为多见。POCD的发生不仅会直接影响患者术后的生活质量,同时还会增加住院和院外护理成本,严重者甚至会导致患者死亡。目前大量研究表明,导致POCD的潜在致病机制可能是中枢神经系统内的一系列炎症反应,外科手术创伤应激是引起该炎症反应的常见诱因,而仅接受麻醉的患者不会发生POCD。有研究表明,在老年人的中枢神经系统中,炎性因子和炎性细胞的表达水平均高于成年人,这种情况就会导致老年患者在创伤应激的情况下更容易诱发中枢神经的炎症反应。胆碱能抗炎通路(the cholinergic anti-inflammatory pathway CAP),是人类体内重要的抗炎通路之一,简单概括,应激创伤(如骨折等外科手术)会刺激迷走神经,进而激活机体内α 7烟碱乙酰胆碱受体(α 7 nAChR),α 7 nAChR可以抑制核因子-κB(NF-κB)的活性,从而使炎症因子的表达水平下调,与此同时,胆碱能抗炎通路也与免疫系统联合作用,起到抗炎的作用。与体液调节相比,胆碱能抗炎通路的反应更为迅速、耗时更短、作用更为直接。胆碱能抗炎通路在中枢神经系统中的免疫调节功能也成为众多学者研究中枢神经炎症反应的重热点。研究目的通过构建小鼠胫骨骨折模型,探讨老年术后早期认知功能障碍是否与脾脏胆碱能通路功能下调有关,通过该实验揭示老年小鼠发生术后认知功能障碍的潜在机制,为探究该机制提供新的观点,从临床实践出发,为防治老年患者术后认知功能障碍的发生发展提供新的治疗思路和方案。研究方法1、小鼠胫骨骨折模型:C57BL/6J雌性小鼠48只,体重35～40g,成年组12～4周龄,老年组8～9个月龄,随机分为:成年对照组(AM Sham),成年手术组(AM Surgery),老年对照组(EM Sham),老年手术组(EM Surgery),老年手术+激动剂组(EM-P Surgery),手术组小鼠均行胫骨骨折术,对照组小鼠仅进行麻醉。2、行为学分析:通过进行恐惧条件追踪反射实验(TFC)对各组小鼠认知水平进行评估。3、ELISA:用于检测各组小鼠外周血中各炎症因子的表达水平:TNF-α,IL-6和IL-10。4、RT-PCR:用于检测各组小鼠海马体中各炎症因子的表达水平:TNF-α,IL-6和IL-10。5、免疫荧光:用于检测各组小鼠海马体中炎性细胞M2巨噬细胞的表达和分布情况。6、流式细胞术:用于检测各组小鼠脾脏中CD11b/c+α7 nAChR+细胞的表达情况。7、统计分析:运用统计学软件SPSS 22.0进行分析,结果表示为均值±标准差(x±SD)。P<0.05表示结果具有统计学意义。实验结果1.TFC结果表明,与成年小鼠相比,老年小鼠更容易在术后发生认知功能障碍。2.ELISA和RT-PCR结果表明,在胫骨骨折术后,与成年小鼠相比老年小鼠外周及中枢神经系统内的炎症因子(TNF-α和IL-6)的表达水平均明显上调,抗炎因子IL-6的表达水平明显下降,特异性α 7nAChR激动剂PUN-282987可逆转这种趋势。3.免疫荧光结果显示老年小鼠术后海马体内M2巨噬细胞表达水平高于成年小鼠,PUN可逆转这种趋势。4.流式细胞术结果表明,老年小鼠术后脾脏内CD11b/c+α 7 nAChR+细胞的表达要明显高于成年小鼠。结论1.与成年小鼠相比,老年小鼠更易发生POCD。2.老年小鼠术后易发生POCD与体内胆碱能抗炎通路障碍有关。3.PUN可以通过增强老年小鼠体内胆碱能抗炎通路的作用,在一定程度上改善老年小鼠术后早期认知功能障碍。