應用右美托咪啶的老年全麻手術患者術后血清miR-146a和miR-572水平變化及其意義

曾蕓, 代顏, 李秀英, 王國俊

(1 西南醫(yī)科大學藥學院，四川瀘州646000；2 西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院)

術后認知功能障礙(Postoperative Cognitive Dysfunction, POCD)指手術后的數(shù)天至數(shù)周出現(xiàn)時空紊亂和/或記憶障礙，學習和回憶能力下降等中樞神經(jīng)功能異常[1]。老年患者POCD的發(fā)生率明顯升高，影響術后康復程度，延遲住院時間，增加醫(yī)療費用和增高病死率，嚴重者甚至進展為阿爾茨海默病，認知能力出現(xiàn)永久性障礙[2,3]。右美托咪定具有明確的腦神經(jīng)保護作用，國內(nèi)外已有大量研究報道右美托咪定可以有效預防POCD的發(fā)生[4,5]，其中的機制研究報道較少。微小RNA(miRNA)是由12～20個氨基酸組成的小片段RNA，參與體內(nèi)能量代謝、組織發(fā)育、內(nèi)分泌代謝等重要的生理反應，以及炎癥、氧化應激、凋亡自噬等病理生理學過程。目前已有研究發(fā)現(xiàn)miR-146a[6]和miR-572[7]在POCD中水平明顯波動，可能是POCD發(fā)生的重要分子。在上述研究背景基礎上，本研究以miRNA為切入點，以老年手術患者為研究人群，探討右美托咪定對于POCD相關miRNA(miR-146a和miR-572)的水平影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 連續(xù)性納入2017年4月～2017年12月于我院住院接受擇期手術治療的老年患者292例(其中骨科115例，普外科91例，婦科56例，血管外科30例)，隨機平均分為2組，右美組146和對照組146例。其中右美組患者在手術麻醉誘導前泵入0.5 ug/kg右美托咪啶負荷劑量，后以0.3 ug/kg/h的速度持續(xù)泵入，手術結束前30 min左右停止。對照組患者給予0.9%氯化鈉靜脈泵入。入選標準：①患者年齡在65～85歲；②美國麻醉師協(xié)會(ASA)分級I～II級，擇期手術。排除標準：①有精神神經(jīng)病史，服用精神類藥物；②嚴重心腎呼吸功能不全患者；③術前不能順利完成精神功能測定患者；④術中或術后3天內(nèi)死亡者。本研究通過我院倫理委員會審批通過，所有入選患者及家屬簽署知情同意書。兩組患者的平均年齡、性別分布、BMI、ASA評分、受教育年限和手術類型等資料具有可比性。

1.2 miR-146a和miR-572的檢測 采用實時熒光定量PCR檢測，分別于三個時間點【術前1天(T0)和術后第1天(T1)和術后第3天(T2)】空腹抽取肘靜脈血約25 ml，通過TRIzol法提取總RNA，再合成cDNA，其中miR-146a正向引物為5′-CCGCCGTGAGAACTGAATTCCA-3′，反向引物為5′-GTGCAGGGTCCGAGGT-3′；miR-572正向引物為5′-GGGCAAAGACATGGAGGAGG-3′，反向引物為5′ -CGCTGGCTTGGCTTCTGACT-3′。合成好的cDNA通過7600型序列檢測系統(tǒng)(ABI公司產(chǎn)品)建立反應體系，以U6作為內(nèi)參，通過miR-leg7dgi混合物建立標準曲線，計算血清miRNA的絕對含量。

1.3 神經(jīng)精神測試評分和miRNA檢測 神經(jīng)精神測試評分采用簡易智力狀態(tài)檢查法(MMSE)[8]。由于早期POCD具有晝輕夜重的特點，神經(jīng)精神測試評分的測試時間定為18:00～20:00間進行。若術后評分較術前基礎值降低超過2分，則認為出現(xiàn)POCD。統(tǒng)計術后第1天和第3天POCD的發(fā)生率。

2 結果

2.1 兩組患者術中出入量、手術及恢復時間比較 如表1所示，右美組恢復自主呼吸時間(13.54±2.23 min )和睜眼時間(3.12±1.01 min)明顯低于對照組(P均<0.05)。而兩組患者在出血量、尿量、晶體量、膠體量、手術時間等方面均未見明顯統(tǒng)計學差異(P均>0.05)。

表1 兩組患者術中出入量、手術及恢復時間比較

2.2 MMSE評分、POCD發(fā)生率和miR-146a、miR-572波動情況的比較 如表2所示，MMSE方面，兩組患者T0時MMSE水平相比，P>0.05。而對照組患者T1時MMSE水平較T0時明顯下降兩者相比，P<0.05。

表2 兩組患者MMSE評分、miRNA波動情況和POCD發(fā)生率的比較

POCD發(fā)生率方面，可見T1和T2時兩組患者POCD發(fā)生率相比，P>0.05，而右美組POCD總體發(fā)生率明顯低于對照組(P<0.05)。

miRNA方面，T0時兩組患者miR-146a和miR-572水平相比，P>0.05。T1和T2時，右美組miR-146a水平均明顯低于對照組(P均<0.05)，而miR-572水平均明顯高于對照組(P均<0.05)。組內(nèi)比較可見，右美組患者miR-146a在T1時明顯上升，T2時明顯回落(P<0.05)；而miR-572在T1和T2時均較T0時明顯下降(P<0.05)。對照組患者可見miR-146a在T1和T2時較T0明顯上升，miR-572則明顯下降(P<0.05)。

2.3 POCD與miR-146a、miR-572波動情況的相關性分析 通過相關性分析發(fā)現(xiàn)，POCD發(fā)生率與 miR-146a呈正相關(r=0.629，P<0.01)，與miR-572呈負相關(r=-0.609，P<0.01)。 miR-572與使用右美托咪定呈正相關(r=0.607，P<0.01)，與總體POCD發(fā)生率呈負相關(r=-0.612，P<0.01)。

3 討論

右美托咪定具有明確的腦神經(jīng)保護作用，但機制尚未明確，有研究證實右美托咪定可以促進核因子κB酸化，抑制炎癥反應，調(diào)節(jié)腦細胞可塑性，促進神經(jīng)細胞修復和改善記憶能力[9]。對于老年手術患者來說，右美托咪定可以減少丙泊酚等鎮(zhèn)靜藥物劑量，提高麻醉效率，減少POCD的發(fā)生率[10,11]。本研究發(fā)現(xiàn)右美組恢復自主呼吸時間和睜眼時間明顯低于對照組。同時對照組患者T1時MMSE水平較T0時明顯下降，而右美組則無明顯改變。右美組POCD總體發(fā)生率明顯低于對照組。這些結果均提示右美托咪定可以有效預防老年患者POCD的發(fā)生，與之前的研究結果相符。

右美托咪定降低POCD發(fā)生率的機制方面，除了減少其他鎮(zhèn)靜藥物用量等宏觀內(nèi)容以外，對于其中的微觀機制研究報道較少，其原因可能與POCD本身微觀機制尚未充分明確有關。動物實驗發(fā)現(xiàn)右美托咪定可以明顯抑制大鼠大腦海馬組織Toll樣受體-4/內(nèi)核因子κB通路激活程度，進而減少腦內(nèi)組織炎癥反應，進而發(fā)揮腦保護作用[12]。臨床試驗證實60歲以上患者椎管內(nèi)麻醉髖關節(jié)置換手術中靜脈輸注右美托咪定可以神經(jīng)元特異性烯醇化酶和S100β蛋白水平，具有一定的腦保護作用[13]。本研究中則是選擇了近十年來的研究熱點miRNA進行分析，前期研究報道m(xù)iR-146a[6]和miR-572[7]在POCD大鼠腦組織中水平明顯異常，是POCD相關的miRNA。但是上述研究均為動物實驗，目前尚缺乏臨床研究。本研究結果發(fā)現(xiàn)術后右美組miR-146a水平均明顯低于對照組，而miR-572水平均明顯高于對照組。組內(nèi)比較可見，右美組患者miR-146a在T1時是明顯上升，T2時明顯回落；而miR-572在T1和T2時均較T0時明顯下降。對照組患者可見miR-146a在T1和T2時較T0明顯上升，miR-572則明顯下降。這些結果均提示miR-146a和miR-572在老年POCD患者中出現(xiàn)異常波動，右美托咪定干預后可以明顯降低這兩個miRNA水平的異常波動，提示POCD相關miR-146a和miR-572可能是右美托咪定抑制POCD發(fā)生的藥物作用靶點。

miR-146a作為右美托咪定的藥物靶點已有相關報道，已有研究發(fā)現(xiàn)[14]慢性阻塞性肺疾病相關肺損傷的大鼠模型中，右美托咪定可以通過抑制miR-146a水平，減少肺損傷程度，抑制細胞凋亡，改善肺功能。而miR-146a作為POCD相關miRNA在老年人群中的水平改變以及右美托咪定對其的影響相關研究尚未見相關報道，本研究是對該領域的補充。由于本研究屬于單中心研究，尚需要進一步多中心大樣本臨床試驗證實。

本研究的不足之處在于選擇的兩個miRNA均為動物實驗篩查驗證，并非直接人體標本進行高通量芯片或測序篩查，可能存在更為重要的POCD相關miRNA。

綜上所述，本研究從miRNA角度為切入點，發(fā)現(xiàn)對于老年術后患者來說，POCD相關miR-146a和miR-572可能是右美托咪定降低POCD發(fā)生的潛在藥物靶點因子。