老年患者術后認知障礙的神經元電生理功能障礙機制

王紅梅 朱建國 韓敬哲 紀 葉 甄 娜

(哈勵遜國際和平醫院神經內一科，河北 衡水 053000)

老年患者術后認知障礙的神經元電生理功能障礙機制

王紅梅 朱建國 韓敬哲 紀 葉 甄 娜

(哈勵遜國際和平醫院神經內一科，河北 衡水 053000)

目的 從神經元電生理功能障礙探討老年患者術后認知功能障礙(POCD)的機制。方法 40例因急性腦血管病住院的老年患者作為發病組，另選同期40例老年全身麻醉術后患者作為對照組。入院后均給予常規治療。治療前、治療開始后2、7、14 d分別利用熒光探針經過JC-1熒光染色對白細胞內線粒體進行染色標記后進行流式細胞儀測定線粒體膜電位。記錄發病組治療前及治療后14 d及對照組相對應時間點的事件相關電位P300及N200。結果 與對照組相比，發病組治療前、治療后2、7 d線粒體膜電位下降(P<0.05)；治療后14 d時兩組比值基本相同(P>0.05)。發病組P300和N200潛伏期治療前比對照組明顯延長(P<0.05)，治療后14 d發病組P300和N200的潛伏期比治療前明顯縮短(P<0.05)；發病組P300和N200波幅在治療前比對照組明顯降低(P<0.05)，治療后14 d發病組P300和N200的波幅比治療前明顯升高(P<0.05)。結論 麻醉手術的強應激刺激導致神經元線粒體膜氧化應激可能導致神經元損害；事件相關電位P300、N200可作為早期反映POCD的神經電生理指標。

電生理；神經元；線粒體；認知功能障礙

術后認知功能障礙(POCD)是指術前無認知功能障礙的病人在全身麻醉術后出現的中樞神經系統紊亂，多在經歷重大手術或急診手術后發生，最常見于老年患者，多數呈現可逆性和波動性，但臨床上仍可見部分患者遺留永久性POCD〔1，2〕。研究顯示，老年患者經歷心臟手術后POCD發生率可高達10%～50%，部分70歲以上老年患者術后3個月時POCD發生率仍高達14%，最終導致患者預后不良〔3，4〕。普遍觀點認為POCD是多因素協同所導致的結果，其發病機制仍未探明。本研究從神經元電生理功能障礙探討老年患者POCD的機制。

1 資料與方法

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法 患者入院后給予常規治療，包括：生命體征檢測，進行對癥處理、糾正水電酸堿平衡、進行吸氧、靜脈給予維生素及氨基酸治療。對于表現為重度興奮性精神癥狀患者可給予氟哌啶醇、氯丙嗪治療。輕癥患者應用鎮靜藥物治療。對患者進行心理疏導。兩組于治療開始前、治療開始后2、7、14 d晨起后8時乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝經肘靜脈取外周靜脈血2 ml，置入4℃冰箱內保存，血液標本應在采集后2 h內進行相關檢測，避免過久放置。取80 μg外周血進行離心分離提純其中的白細胞，經磷酸鹽緩沖液 (PBS)多次洗滌提純后將提純后的白細胞放入4℃冰箱內保存待檢測。再利用熒光探針經過JC-1熒光染色對白細胞內線粒體進行染色標記后進行流式細胞儀測定，線粒體膜電位經過流式細胞儀測定后形成反映JC-1熒光染色強度變化的流式圖，JC-1在線粒體內形成的聚合物在流式細胞檢測中主要表現為紅色熒光染色。當線粒體膜電位去極化發生異常改變時線粒體以綠色熒光染色為主。然后對檢測得到的白細胞流式圖進行卡門的設置，進一步將分離提純后白細胞中所含有的淋巴細胞分離出來，再次進行流式細胞分析繪制流式圖，通過對比染色呈現紅色與綠色熒光線粒體的熒光強度來反映外周血內淋巴細胞中線粒體的膜電位情況。

采用Neuroscan公司生產的事件相關電位儀記錄發病組治療開始前及治療后14 d及對照組相對應時間點事件相關電位P300及N200，將記錄電極放置在Fz/Cz/Pz處，A2為參考電極，Fpz接地，設置濾波范圍在0.5～100 Hz，分析時間設定為500 ms。ERP測試采用雙耳聽覺odd-ball范式，經入耳式耳機進行刺激，刺激強度為70 dB。非靶刺激的頻率設置為1 kHz，刺激平臺期持續50 ms，上升期、下降期各持續10 ms，出現率占80%。靶刺激頻率設置為2 kHz，出現率占20%。兩種刺激規律交替進行，時間間隔為1 s，疊加50～100次，重復檢測2次。選擇靶刺激引出的事件相關電位作為分析對象。

1.3 統計學方法 采用SPSS20.0統計學軟件進行t、χ2檢驗。

2 結 果

2.1 兩組線粒體膜電位的比較 與對照組相比，發病組治療前、治療后2、7、14 d線粒體膜電位下降(P<0.05)；治療后14 d時兩組比值基本相同(P>0.05)。見表2。

2.2 兩組事件相關電位的比較 發病組Cz、Pz事件相關電位P300和N200的潛伏期在治療前比對照組時間明顯延長(P<0.05)，經治療后14 d發病組Cz、Pz事件相關電位P300和N200的潛伏期比治療前明顯縮短(P<0.05)；發病組Cz、Pz事件相關電位P300和N200的波幅在治療前比對照組明顯降低(P<0.05)，經治療后14 d發病組Cz、Pz事件相關電位P300和N200的波幅比治療前明顯升高(P<0.05)；治療后兩組Fz、Cz、Pz P300和N200的潛伏期和波幅均無顯著差異(P>0.05)。治療前兩組Fz P300和N200潛伏期無明顯差異，治療前波幅差異明顯。見表3。

表2 兩組治療前后各時間段線粒體 膜電位比較

與治療前比較：1)P<0.05；下表同

表3 治療前后兩組P300、N200變化比較

3 討 論

POCD是指麻醉術后臨床表現為精神錯亂、焦慮、人格異常、記憶力受損，甚至表現為癡呆〔5～7〕。POCD屬于嚴重并發癥，尤其是持續時間較長者應引起重視。麻醉手術的創傷性應激直接導致人體產生大量的氧自由基，并誘發細胞內發生嚴重鈣超載，線粒體則屬于自由基氧化應激損傷的重要亞細胞靶標。POCD的發生是一個復雜的病理生理過程，氧化應激所導致神經元線粒體發生氧化應激和電生理異常是導致神經元死亡的核心環節〔8～10〕。線粒體經過脂質過氧化環節而產生的氧化應激產物丙二醛的含量隨神經元缺血時間的延長而逐漸上升。全麻手術過程中氧自由基產生速度明顯增加，過高的氧化應激水平能夠導致線粒體滲透性轉換孔的持續開放〔10～12〕。

神經電生理檢查自出現之日起就以對神經系統進行功能檢測為目的，研究表明意識障礙病人的腦電活動是與其意識障礙程度的密切相關的，事件相關電位屬于特殊類型的腦神經誘發電位，它反映了認知過程中大腦的神經電生理的變化，也被稱為認知電位，其中P300是目前學界公認的能夠客觀反映選擇注意力、記憶力、判斷力、思維能力、認知活動、感覺等高級心理活動的指標，可以作為窺探心理活動的窗口〔11，12〕。P300的潛伏期能夠代表神經系統外源性刺激進行分類、編碼和識別的速度，P300的波幅則反映出神經系統進行信息整合過程調動神經元數量的多少。N200是發生在P300之前的一個負波，它由一個刺激序列中偶然出現的偏差刺激所誘發的，反映大腦對不匹配事件的記錄。

綜上，麻醉手術的強應激刺激導致神經元線粒體膜氧化應激可能導致神經元受到損害；事件相關電位P300、N200可作為早期反映POCD的神經電生理指標。

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11 Anne Stetler R，Leak RK，Yin W，etal.Mitochondrial biogenesis contributes to ischemic neuroprotection afforded by LPS pre-conditioning〔J〕.J Neurochem，2012；123(s2)：125-37.

12 Sharma J，Johnston MV，Hossain MA.Sex differences in mitochondrial biogenesis determine neuronal death and survival in response to oxygen glucose deprivation and reoxygenation〔J〕.BMC Neurosci，2014；15(1)：9-14.

〔2015-11-18修回〕

(編輯 苑云杰)

王紅梅(1979-)，女，醫學碩士，主治醫師，主要從事老年神經內科研究。

R741.02

A

1005-9202(2017)03-0691-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.03.074