手术后认知能力下降与大脑自身的免疫细胞有关

在接受手术后，老年患者经常会出现思维模糊的情况，这种情况会持续数周甚至数月。研究人员曾一度认为这种认知能力下降可能是由麻醉引起的，但越来越多的证据表明，手术后大脑炎症加剧更有可能是原因。

现在，加州大学旧金山分校的研究人员在小鼠身上进行的一项新研究表明，大脑炎症和认知能力下降手术后是由大脑自身的特异性引起的免疫细胞,被称为小神经胶质细胞．加州大学旧金山分校的研究小组发现，在手术前服用实验性口服药物暂时耗尽小胶质细胞的小鼠，在手术后几天的记忆测试中失败的可能性要小得多，这表明一种可能的新方法可以预防人类出现这种情况。

这项研究发表于4月6日江森自控的洞察力的在线、开放获取的配套出版物临床研究杂志这项研究由医学助理教授Suneil Koliwad医学博士和UCSF麻醉和围手术期护理教授Mervyn Maze医学博士领导。Koliwad已经研究小胶质细胞好几年了，Maze开发了小鼠模型这是用来调查手术对认知的影响。

“在小鼠模型中，对记忆的影响反映了在术后研究中观察到的情况认知障碍我们可以通过我们认为对动物无害的治疗来减轻它，”科利瓦德说，他是加州大学旧金山分校糖尿病中心糖尿病研究博士/JAB主席Gerold Grodsky。“当我们在手术前耗尽小胶质细胞时，与没有接受药物的小鼠相比，小鼠在手术后的记忆要好得多。此外，我们发现海马体中炎症分子的水平要低得多，海马体是大脑中对记忆起关键作用的区域。”

过度炎症可能导致术后认知能力下降

手术在老年病人变得越来越普遍，认知障碍越来越被麻醉师认为是这些患者手术的常见副作用。近年来的一些研究发现，在60岁及以上的手术患者中，超过10%的人在手术后三个月出现了某种程度的认知障碍，尽管这种情况的诊断标准尚未标准化，原因和危险因素仍在探索中。

术后认知功能障碍以前被认为是由手术中深度麻醉引起的。但越来越多的证据反而将这种情况与大脑中的炎症反应联系起来，现在人们认为这是对身体任何部位发生的组织创伤的正常反应，即使是远离大脑的手术，如髋关节置换术，也可能引发这种反应。研究表明，当这种炎症过度或过于持久时，就像老年人的情况一样，正常的保护性反应会对认知产生负面影响。

“之前关于大脑术后炎症的研究主要集中在循环免疫细胞是否侵入大脑并导致认知能力下降，”Koliwad说。“基于我们的新研究，我们现在知道，大脑自身的小胶质细胞发起并协调了这种反应，包括外周免疫细胞的浸润和由此导致的记忆丧失。”

手术中暂时消除小胶质细胞可防止小鼠认知能力下降

在加州大学旧金山分校博士后冯晓梅博士和马丁·瓦尔迪亚科斯博士领导的实验中，研究人员研究了手术如何影响小胶质细胞实验耗尽的小鼠的认知能力。通常情况下，在手术前接受条件行为任务训练的小鼠在手术后三天记忆任务时表现较差。值得注意的是，当研究人员在手术前七天对10只小鼠进行药物治疗，将小胶质细胞水平降低到正常水平的大约5%时，这些动物完全免受这种形式的认知衰退的影响。

“这项工作证明了小胶质细胞作为外周手术创伤的转导器的核心重要性，”Maze说，他也是UCSF麻醉和围手术期护理部门的威廉·K·汉密尔顿麻醉杰出教授。“它们决定了大脑中下游的炎症和神经系统后果。”

这项研究中使用的实验药物PLX5622是由加州伯克利的生物技术公司Plexxikon Inc.生产的，它针对的是一种被称为集落刺激因子1受体(CSF1R)的分子，小胶质细胞需要这种分子才能存活并补充或扩大数量。

重要的是，小胶质细胞耗竭与手术伤口愈合减少无关，也与细胞外免疫细胞和分子水平的改变无关大脑，在停止PLX5622治疗后的两天内，小胶质细胞水平恢复正常。然而，在这项研究中，UCSF的研究人员没有调查手术后一周以上小胶质细胞衰竭的潜在长期影响。

“我们的计划是进行更多的临床前研究，以探索这种方法的潜力，希望最终证明它不仅适用于临床手术但也适用于其他导致认知能力下降的疾病，”科里瓦德说。