MD2, Cystatin C og DNA Methylation Tags som serum biomarkører for POCD. (BM-POCD)

Postoperativ kognitiv dysfunktion (POCD) er en almindelig komplikation hos kirurgiske patienter, som viser sig ved nedsat hukommelse, opmærksomhed og beregningsevner mv. Blandt forskellige typer operationer er forekomsten af ​​POCD hos hjertekirurgiske patienter den højeste, forekomsten af ​​POCD på udskrivelsesdagen var så høj som 53 %, og 26 % af patienterne udviste stadig kognitiv dysfunktion tre måneder efter operationen. POCD kan øge patienternes indlæggelsesdage, øge forbruget af medicinske ressourcer og sociale ressourcer, alvorligt påvirke patienternes postoperative livskvalitet og endda øge dødeligheden et år efter operationen. Der er ingen sikker serummarkør for forudsigelse og diagnose af POCD. Den diagnose, der i øjeblikket anvendes, er en række neuropsykologiske batteritests både før og efter operationen. det er både tidskrævende og uanvendeligt for patienter under svære forhold. Formålet med dette forsøg er at screene POCD-serummarkører som effektive indikatorer for POCD-forudsigelse, tidlig diagnose af POCD og vurdering af terapeutisk effekt.

På nuværende tidspunkt er patogenesen af ​​POCD ikke klar. Aldring, generel anæstesi, hjertekirurgi, præoperativ kognitiv svækkelse og hjerte-kar-sygdomme er højrisikofaktorer for POCD. På nuværende tidspunkt er præoperative og postoperative neuropsykologiske adfærdsvurderinger den eneste måde at diagnosticere POCD på, men det er tidskrævende, ressourcekrævende og har også indlæringseffekt. Undersøgelser af serummarkører, der kan forudsige risikoen for POCD eller for tidlig diagnose af POCD, er dog stadig på et meget foreløbigt stadium. Undersøgelse har fundet, at plasmainflammatoriske faktorer: interleukin (IL)-1β, IL-8 og tumornekrosefaktor-α-niveau steg hos POCD-patienter [1-2]. Derudover modulerede inflammatorisk reaktion medieret af S100β i mikrogliaceller receptoren for avancerede glycation end products (RAGE) signalvejen [3], og øgede pro-inflammatoriske faktorekspressioner [4], så S100β-ekspression kan være relateret til POCD-forekomst. Imidlertid mangler inflammatoriske relaterede faktorer såsom IL-1, IL-8 og TNF-a neurologisk eller sygdomsspecificitet. S100B, tidligere antaget at have diagnostiske virkninger af nerveskade, er ikke blevet bekræftet i små prøvekorrelationsundersøgelser [5]. Derfor er det af stor klinisk betydning at indsamle pålidelige og kraftfulde kliniske forskningsdata for at udforske serumbiomarkører til tidlig forudsigelse og diagnose af POCD.

Forskerne har tidligere fundet ud af, at højere endogent CystatinC-niveau er en vigtig beskyttelsesmekanisme mod iskæmisk hjerneskade. Forhøjet serum Cystatin C, ledsaget af forhøjet cystatin C-niveau i hjernen, kan hæmme lysosomskader, fremme autofagi [6] og inducere iskæmisk tolerance i hjernen. Myeloid differentieringsprotein (MD-2) er et udskilt protein, sammensat af 160 aminosyrer og deltager i TLR4 signalvej, medieret inflammatorisk respons [7]. Efterforskeren, der brugte en dyremodel af POCD, fandt også, at MD2-ekspressionen er signifikant øget efter operationen.

Derudover er methyleringen en vigtig modifikationsmetode for proteiner og nukleinsyrer, den regulerer ekspressionen af ​​gener og er tæt beslægtet med mange sygdomme såsom Alzheimers. Undersøgelser har vist, at COASY og SPINT1[17], NCAPH2/LMF2[18] promotorregion DNA-methylering har diagnostisk værdi for Alzheimers sygdom og mild kognitiv svækkelse. Derfor spekulerer vi i, at ændringer i DNA-methyleringsmarkørerne i centralnervesystemet kan være af tidlig diagnostisk værdi for POCD efter hjertekirurgi. Derfor vil påvisningen af ​​methyleringsmærket i centralnervesystemet i patienters serum efter hjertekirurgi give en ny forskningsretning for den kliniske påvisning af skader i centralnervesystemet.

Vores tidligere kliniske forsøg (NCT 02084030) viser, at 6 SNP-mutationer på CTNNA2-genet (SNP'er citerer ved rs6739405、rs12467815、rs12472215、rs11126727、rs11126727、07r-patienter) har risiko for CTNNA2-patienter, 1207, 1207, 1207 og 11126727. Da dette gen fungerer som en linker mellem cadherin-adhæsionsreceptorer og cytoskelettet til at regulere celle-celleadhæsion og differentiering i nervesystemet, regulerer det også morfologisk plasticitet af synapser og cerebellar og hippocampus laminering under udviklingen, sigter vi efter at verificere, om patienter, der har nogen af ​​disse mutationer er mere modtagelige for POCD end patienter, der ikke har nogen eller færre af disse mutationer, ved at bruge en mere integreret neuropsykologisk test batteritest sammenlignet med MMSE brugt i det tidligere forsøg.

Som konklusion mener efterforskerne, at serum-centralnervesystemet (CNS) specifikke methyleringsmarkører, MD2-niveau og CystatinC-niveau kan have prædiktiv og diagnostisk værdi for POCD. Dette forsøg skal evaluere POCD hos 200 patienter med hjertekirurgi under CPB, teste deres perioperative serum MD2, CystatinC og DNA-methyleringsmarkører fra centralnervesystemet og udforske deres rolle i forudsigelse og diagnose af POCD.