miR-203在异氟醚预处理保护术后认知功能中的作用机制研究

There is lack of effective treatments for postoperative cognitive dysfunction (POCD). Neuro-inflammation is the main reason of POCD. Isoflurane preconditioning (IP) is neuroprotective. Our published paper shows IP can induce microRNA-203 upregulation, and the increased miR-203 provide protection for neuronal cells. AKIRIN2 is the target gene of miR-203 and also the key gene of producing inflammatory response. So we assume that IP can protect postoperative cognitive function through reducing neuro-inflammation due to inhibition of AKIRIN2 by miR-203 up-regulation. To testify this hypothesis, both in cultured cells and in aged rats of POCD, molecular biological techniques will be employed to interfere miR-203, miR-203 expression and AKIRIN2 expression will be measured after IP, NF-κB activation and expression of TNFα, IL-1β or IL6 will be detected after injury stimulus, postoperative cognitive function will be tested by Barnes morris and fear condition test, and the neuronal synapse changes and neuronal apoptosis in rat hippocampus and cortex after operation will be observed. This research will study the mechanism of IP-induced neuroprotection from the point of microRNA, which facilitates to provide new target of exploring new neuroprotective medicine to prevent and treat POCD.

术后认知功能障碍（POCD）尚无有效防治方法。神经炎症反应是POCD的主要机制。异氟醚预处理（IP）具有神经保护作用。前期已发表文章证明IP可引起大鼠脑中miR-203增加，且miR-203增加可保护神经细胞。AKIRIN2是miR-203的靶基因，也是引起炎症反应的重要基因。故我们推测IP可通过miR-203抑制AKIRIN2，阻断神经炎症反应而保护术后认知功能。我们将在细胞和老年大鼠POCD模型上，运用分子生物学技术干扰miR-203后，检测IP后miR-203和AKIRIN2表达的变化以及损伤刺激后NF-κB活性,TNFα,IL-1β,IL6表达的变化，采用Barnes迷宫和恐惧记忆实验检测术后认知功能，观察术后大鼠皮质、海马突触的变化及神经元的凋亡情况，以证实我们的推测。本研究从miRNA分子水平的角度，探讨了IP神经保护作用的机制，为研发新的神经保护药物防治POCD提供了新靶点.

术后认知功能障碍（POCD）是高发于老年人的术后并发症，目前认为手术创伤和患者的基础状况是POCD 发生的主要因素，大量证据表明神经炎症反应可能是POCD 的主要机制。研究认为手术创伤使组织释放的DAMPs （ damage-associated molecular patterns ）， 被PRRs （ pattern recognition receptors）受体识别结合后, 启动了机体的免疫炎症反应，在大脑中海马区以及胶质细胞内引起炎症反应，导致认知功能障碍及认知功能的变化。临床研究发现手术病人中枢神经系统和体循环中炎症因子水平增加的程度和认知功能下降的程度密切相关，而阻断神经炎症反应可以减轻认知功能损伤。预先给予吸入麻醉药具有神经保护作用。异氟醚作为目前临床常用的吸入麻醉药，其预处理可以减轻大鼠的脑缺血再灌注损伤和幼鼠的脑缺氧性损伤，异氟醚预处理可以减少缺糖缺氧损伤引起的小胶质神经细胞的死亡，并抑制了损伤后在炎症反应信号通路中起着关键作用的NF-κB 的激活，减少了促炎症因子如TNFα、IL-1β、IL6 等的表达。然而吸入麻醉药预处理能否减轻POCD及其神经元保护作用的分子机制则是本课题的重点研究内容。我们前期研究采用miRNA 基因芯片筛查和Real-time PCR发现异氟醚预处理引起了大鼠大脑组织和神经细胞中miR-203 的上调表达，并发现miR-203 的上调表达具有神经保护作用，但miR-203 神经保护作用的具体机制不清。