MicroRNA-572在老年患者术后认知功能障碍中的作用及机制研究

Post-operation cognitive dysfunction （POCD）is a common complication of surgery in elderly patients. However, its mechanism has not been well identified. Also, optimal curative opportunity of POCD is hard to grasp for the lack of biochemical diagnostic indicators. According to recent studies, microRNA (miRNA) in the plasma can be used for early detection in some diseases. Our previous studies have shown that abnormal expression of microRNAs can be detected in the plasma of POCD patients. Among them, the change of miRNA572 expression is more appreciably. In this study, three parts of works have been investigated through the massive POCD samples combined with rat model: (1) Evaluating the correlation between miRNA572 and POCD incidence and determining its feasibility as a diagnostic criteria for POCD; (2) Screening the key regulatory molecular associated with biological functions of miRNA572, and demostrating its target genes and mechanism in POCD; (3) Investigating the feasibility of miRNA572 in the treatment of POCD using rat model. Hope these works can provide a basis for early detection and treatment of POCD.

术后认知功能障碍（post-operation cognitive disfunction，POCD）是老年患者术后常见并发症。发生机制未明。由于无有效的生化诊断指标，难以掌握最佳治疗时机。研究报道，血浆中microRNA(miRNA)分子可作为某些疾病早期诊断的分子标记。我们前期研究利用miRNA芯片筛选发现，POCD患者血浆中有多个异常表达miRNA，其中miRNA572变化幅度最大。本研究拟采用大量的临床POCD标本，结合POCD大鼠模型，深入开展三方面的研究：⑴ miRNA572与POCD发生的相关性分析，确定其作为POCD诊断指标的可行性；⑵筛选出与miRNA572生物学功能相关的关键性调控分子，揭示miRNA572的靶基因和及其在POCD中的作用机制；⑶ 利用POCD大鼠动物，揭示miRNA572治疗POCD的可行性。希望通过这些工作为POCD早期诊断和治疗提供实验理论依据。

本项目主要探讨miRNA分子在术后认知功能障碍发生、发展过程中的作用机制，从miRNA角度找到在术后认知功能障碍的发生诊断、设计治疗策略和制定预后判断标准方面具有临床意义的功能分子。按计划本项目如期开展并顺利完成，研究内容在PLOS ONE投稿1篇，目前已修回。获得国家发明专利1项。.通过本项目的研究，我们发现术后认知功能障碍患者的术前及术后具有不同的分子生物学特征。采用芯片技术我们发现术后认知功能障碍具有独特的miRNA表达谱。在此基础上我们采用生物信息学手段结合分子生物学、细胞生物学，深入探讨了其中下调表达的miRNA分子— miR-572的生物学功能。发现miR-572能够调控NCAM1的表达。老年大鼠POCD模型中研究发现，miR-572在大鼠大脑海马区域特异性表达。miR-572的表达降低能够明显改善大鼠的认知功能。这提示,POCD发生后神经组织通过下调miR-572提高 NCAM1表达促进认知功能修复。研究内容在PLOS ONE投稿1篇，目前已修回。另外发现血浆中miR-572表达水平的改变可以作为早期诊断POCD的生物学标记，在此基础上申请国家发明专利1项，并获得授权。