Klotho介导NF-κB和 FGF23信号通路调控POCD巨噬细胞侵润的作用及机制研究

The major invasion of macrophages mediated by NF- kappa Bp65 activation is the main cause of postoperative cognitive dysfunction (POCD). Anti senescence protein Klotho inhibits the release of inflammatory mediators by reducing the activity of NF- kappa Bp65, but its mechanism of action in POCD has not been elucidated. Our previous study found that Klotho was closely related to POCD induced by oxidative stress, and Klotho significantly inhibited macrophage aggregation and improved POCD. It is suggested that Klotho may regulate the invasion of macrophages through the PKC/PDLIM2/NF- kappa B and FGF23/NF- kappa B signaling pathway and antagonize the development of POCD. Therefore, this project intends to use the Klotho adenovirus expression and silence, in the rat model of POCD and RAW264.7 in Klotho macrophages, clarify the function of improving POCD, PKC/PDLIM2/NF- and B indicated that Klotho regulates FGF23/NF- kappa B signaling pathway, molecular mechanism of inhibition of macrophage infiltration, provide theoretical and experimental basis for the prevention and treatment of POCD.

抗衰老蛋白Klotho通过降低NF-κBp65 活性抑制炎性介质的释放，但其在POCD的作用机制尚未清楚。前期研究发现klotho与氧化应激诱导的POCD密切相关，且Klotho显著抑制巨噬细胞聚集，改善POCD。klotho 可能通过PKC/PDLIM2/NF-κB和FGF23/NF-κB信号通路调节巨噬细胞侵润，拮抗POCD的发展。为此，本课题拟利用klotho过表达和沉默的腺病毒，在POCD大鼠模型和巨噬细胞RAW264.7中，klotho改善POCD的作用，揭示klotho调节PKC/PDLIM2/NF-κB和FGF23/NF-κB信号通路，抑制巨噬细胞侵润的分子机制，为POCD的防治提供理论依据。

随着我国快速步入老龄化社会，越来越多的老年人接受外科手术及麻醉治疗，随之引发的相关围手术期并发症的发生率也呈升高态势，其中围手术期神经认知障碍（perioperative neurocognitive disorders，PND）的研究进展得到了麻醉学者们的大量关注。PND可发生于手术及麻醉前或术后12个月内，包含术后谵妄（postoperative delirium，POD）在内的一种中枢神经系统并发症，多见于老年患者，临床表现为认知功能障碍，可出现精神错乱、情绪异常、语言能力及社会融合能力下降等症状。klotho作为一种长寿基因，其编码的蛋白α-Klotho具有广泛的生物学效应，研究发现α-Klotho的表达与认知功能相关，klotho敲除的小鼠较正常小鼠寿命缩短，并且出现与人类衰老相似的表型变化，如活动迟缓，认知功能降低等。与围手术期认知功能障碍的病理生理变化相类似，在此基础上，实验组开展了如下实验：.1.探讨改良衰弱指数（modified Frailty index，mFI）与老年患者腹腔镜结直肠癌手术术后谵妄及 Klotho 蛋白的相关性；.2.探讨α-Klotho对丙泊酚致认知功能障碍大鼠的治疗作用及机制；.3.利用Klotho对脂多糖（LPS）诱导巨噬细胞炎症反应的影响，并探究其抗炎机制是否与 NLRP3 小体相关；.4.利用LPS诱导的巨噬细胞细胞极化模型，探讨Klotho对RAW264.7细胞极化的影响，明确其机制是否与NF-κB信号通路相关；.5.以PND老年大鼠及BV2小胶质细胞作为研究对象，探究Klotho蛋白对POCD的治疗作用及机制。.目前实验结果可证明：Klotho可能在PND的防治中成为新的靶点，其机制可能与Klotho蛋白抑制海马神经中枢中FGF23/NF-κB、NLRP3炎症信号通路的表达有关，减少氧化应激、凋亡等损伤相关。α-Klotho对未来围手术期认知功能障碍的治疗具有潜在应用价值。