MD2, Cystatin C och DNA-metyleringstaggar som serumbiomarkörer för POCD. (BM-POCD)

Postoperativ kognitiv dysfunktion (POCD) är en vanlig komplikation hos kirurgiska patienter, som manifesteras av nedsatt minne, uppmärksamhet och beräkningsförmåga etc. Bland olika typer av operationer är incidensen av POCD hos hjärtkirurgiska patienter högst, prevalensen av POCD på utskrivningsdagen var så hög som 53 % och 26 % av patienterna visade fortfarande kognitiv dysfunktion tre månader efter operationen. POCD kan öka patienternas inläggningsdagar, öka förbrukningen av medicinska resurser och socialförsäkringsresurser, allvarligt påverka patienters postoperativa livskvalitet och till och med öka dödligheten ett år efter operationen. Det finns ingen säker serummarkör för förutsägelse och diagnos av POCD. Den diagnos som för närvarande tillämpas är en serie neuropsykologiska batteritester både före och efter operation. det är både tidskrävande och otillämpligt för patienter i svåra tillstånd. Syftet med denna studie är att sålla bort POCD-serummarkörer som effektiva indikatorer för POCD-prediktion, tidig diagnos av POCD och bedömning av terapeutisk effekt.

För närvarande är patogenesen av POCD inte klar. Åldrande, generell anestesi, hjärtkirurgi, preoperativ kognitiv funktionsnedsättning och hjärt-kärlsjukdomar är högriskfaktorer för POCD. För närvarande är preoperativa och postoperativa neuropsykologiska beteendebedömningar det enda sättet att diagnostisera POCD, men det är tidskrävande, resurskrävande och har också inlärningseffekt. Studier av serummarkörer som kan förutsäga risken för POCD eller för tidig diagnos av POCD är dock fortfarande i ett mycket preliminärt stadium. Studie har funnit att plasmainflammatoriska faktorer: interleukin (IL)-1β, IL-8 och tumörnekrosfaktor-α-nivån höjdes hos POCD-patienter [1-2]. Dessutom, i mikrogliaceller, modulerade inflammatorisk reaktion förmedlad av S100β receptorn för avancerade glykationsslutprodukter (RAGE) signalvägen [3], och höjer pro-inflammatoriska faktoruttryck [4], så S100β-uttryck kan vara relaterat till POCD-förekomst. Emellertid saknar inflammatoriskt relaterade faktorer såsom IL-1, IL-8 och TNF-a neurologisk eller sjukdomsspecificitet. S100B, som tidigare ansågs ha diagnostiska effekter av nervskada, har inte bekräftats i små provkorrelationsstudier [5]. Därför är det av stor klinisk betydelse att samla in tillförlitliga och kraftfulla kliniska forskningsdata för att utforska serumbiomarkörer för tidig förutsägelse och diagnos av POCD.

Utredarna har tidigare funnit att högre endogen CystatinC-nivå är en viktig skyddsmekanism mot ischemisk hjärnskada. Förhöjt serum av cystatin C, tillsammans med höjning av cystatin C-nivån i hjärnan, kan hämma lysosomskador, främja autofagi [6] och inducera ischemisk tolerans i hjärnan. Myeloid differentieringsprotein (MD-2) är ett utsöndrat protein, som består av 160 aminosyror och deltar i TLR4-signalvägen, medierat inflammatoriskt svar [7]. Utredaren som använde en djurmodell av POCD fann också att MD2-uttrycket är signifikant ökat efter operation.

Dessutom är metyleringen ett viktigt sätt att modifiera proteiner och nukleinsyror, det reglerar uttrycket av gener och är nära besläktat med många sjukdomar som Alzheimers. Studier har visat att COASY och SPINT1[17], NCAPH2/LMF2[18] promotorregion DNA-metylering har diagnostiskt värde för Alzheimers sjukdom och mild kognitiv funktionsnedsättning. Därför spekulerar vi i att förändringar i DNA-metyleringsmarkörerna i det centrala nervsystemet kan vara av tidigt diagnostiskt värde för POCD efter hjärtkirurgi. Därför kommer detekteringen av metyleringsmärkningen i det centrala nervsystemet i serum från patienter efter hjärtkirurgi att ge en ny forskningsriktning för klinisk upptäckt av skador i centrala nervsystemet.

Vår tidigare kliniska prövning (NCT 02084030) indikerar att 6 SNP-mutationer på CTNNA2-genen (SNPs citerar vid rs6739405、rs12467815、rs12472215、rs11126727、rs11126727、rs1207r-patienter) för CTNNA26727、207rs. Eftersom denna gen fungerar som en länk mellan cadherinadhesionsreceptorer och cytoskelettet för att reglera cell-celladhesion och differentiering i nervsystemet, reglerar den också morfologisk plasticitet av synapser och cerebellär och hippocampal laminering under utvecklingen, strävar vi efter att verifiera om patienter som har någon av dessa mutationer är mer mottagliga för POCD än patienter som inte har någon, eller färre av dessa mutationer, med hjälp av ett mer integrerat neuropsykologiskt testbatteri jämfört med MMSE som användes i den tidigare studien.

Sammanfattningsvis tror forskarna att serumspecifika metyleringsmarkörer för det centrala nervsystemet (CNS), MD2-nivå och CystatinC-nivå kan ha prediktivt och diagnostiskt värde för POCD. Denna studie är att utvärdera POCD hos 200 patienter med hjärtkirurgi under CPB, testa deras perioperativa serum MD2, CystatinC och DNA-metyleringsmarkörer från det centrala nervsystemet, och utforska deras roll i förutsägelse och diagnos av POCD.