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【研究背景】围术期神经认知紊乱（Perioperative Neurocognitive Disorders,PND）是对围术期认知功能改变、损伤的统称,是患者术后长期严重的并发症之一,严重影响患者生活质量,加重社会医疗和家庭经济负担。由于PND的发病机理不清,缺乏有效的防治措施,PND已成为全球性的健康难题之一。随着医疗、科技水平提高,中国已逐步进入老龄化社会,越来越多的人会在一生中经历多次手术。高龄、麻醉和手术是PND的重要危险因素。研究表明,幼年多次麻醉暴露会导致成年后认知能力的下降。然而,中年单次、多次麻醉手术是否会增加老年时PND的发生率仍无定论。因此,本研究基于“腹腔探查术”的标准化PND模型,通过观察中年C57BL/6J小鼠手术后长期（10-18月）行为学变化,探讨中年单次、多次麻醉手术是否为老年PND发生的风险因素。我们接着对老年PND发生的分子机制进行了深入探讨。许多研究表明,中枢炎症反应是PND发生的重要机制。髓样分化蛋白2（myeloid differentiation factor 2,MD2）是一种分泌型糖蛋白,它能与TLR4受体结合介导炎症因子的合成与释放,MD2已被认为是很多外周炎性疾病（如脓毒症、心血管疾病、脂肪肝）的潜在治疗靶点,然而,MD2是否参与PND的发生却未见报道。如果参与,其分子机制也有待阐明。GABAA受体是脑内主要的抑制性神经递质受体,由α、β、γ等亚基组成。不同的亚基组成的GABAA受体具有不同的分布特征和生理特性,其中α5GABAA受体主要分布在与认知功能密切相关的海马区域。前人研究表明,α5GABAA受体及其介导的tonic current增加是炎症诱导的记忆功能减退的重要原因。因此,我们探讨了MD2在PND发生中的作用及α5GABAA受体在此过程中的作用。第一部分中年麻醉手术暴露不增加老年小鼠围术期神经认知紊乱的易感性【研究目的】明确中年麻醉手术暴露能否增加老年小鼠围术期神经认知紊乱的易感性。【研究方法】在1.4%异氟烷麻醉下,分别给予C57BL/6雄性成年（8周龄）、老年小鼠（18月龄）剖腹探查手术,利用巴恩斯迷宫评估成年、老年小鼠的空间学习能力以及空间参考记忆,以构建PND模型。我们给予C57雄性中年小鼠（10月龄）单次或多次异氟烷麻醉下剖腹探查手术,分别在其14月龄时进行旷场测试、高架十字迷宫测试和巴恩斯迷宫测试。待小鼠老年期（18月龄）时再次行异氟烷麻醉下剖腹探查术,重复上述行为学评估方法;随后,使用ELISA检测小鼠海马、前额叶皮层的炎症因子水平。【研究结果】麻醉手术后,8周龄小鼠的空间学习、记忆能力无显著下降,18月龄小鼠的学习、空间记忆能力出现了明显减退。当小鼠在10月龄接受单次或多次麻醉手术暴露后,其在14月龄时的基础运动能力、焦虑状态、空间学习能力以及空间记忆能力与对照组（在10月龄时未接受麻醉手术暴露）相比均无明显差异,在18月龄时的术后空间学习记忆能力与对照组（在10月龄时未接受麻醉手术暴露）相比未出现明显下降,其海马及前额叶皮层TNF-α,IL-1β,IL-6含量也并未出现显著增加。【研究结论】基于PND模型,本研究证实了中年麻醉手术暴露不增加老年小鼠围术期神经认知紊乱的易感性。第二部分MD2是导致老年小鼠PND发生的重要分子【研究目的】明确麻醉手术对老年小鼠海马中MD2表达量的影响及MD2在围术期神经认知紊乱中的作用。【研究方法】C57雄性老年小鼠（18月龄）为研究对象,通过WB及IF确定Sham组与麻醉手术组MD2的时空变化;通过sh MD2病毒或MD2特异性降解肽（Tat-CIRP-CMA,TCM）下调MD2,探讨抑制MD2对老年小鼠PND的影响。【研究结果】相较于Sham组,老年小鼠麻醉手术后1 d、3 d海马中MD2明显升高;同时,IF结果也显示麻醉手术可增加海马CA1区神经元上MD2表达。海马双侧注射sh MD2病毒降低麻醉手术后海马MD2含量,并且可改善老年小鼠术后的空间学习、记忆能力。TCM也能降低神经元上MD2含量,并改善了老年小鼠术后的认知功能。【研究结论】MD2是造成老年小鼠PND发生的关键分子。第三部分MD2通过调控膜上α5 GABAA受体导致PND【研究目的】明确麻醉手术后α5GABAA受体表达变化,以及α5GABAA受体在PND中的作用;明确MD2是否通过影响α5GABAA受体导致PND。【研究方法】体外培养神经元验证TCM对α5GABAA受体表达的影响。经WB确定小鼠麻醉手术后海马α5GABAA受体的表达,同时测定TCM对小鼠麻醉手术后α5GABAA受体表达量的影响。通过电生理,观察TCM对海马CA1区神经元tonic current的影响。注射α5GABAA受体反向激动剂L-655,708,观察老年小鼠术后的认知功能状态。注射α5GABAA受体激动剂L-838,417,观察TCM对老年小鼠术后认知功能的影响。【研究结果】TCM可降低原代神经元上的α5GABAA受体表达。麻醉手术可增加老年小鼠海马区α5GABAA受体的表达,TCM可降低细胞膜上α5GABAA受体含量,并抑制tonic current。L-655,708可显著改善术后认知功能,L-838,417能逆转TCM在PND中的保护作用。【研究结论】MD2可通过调控膜上α5GABAA受体的表达和tonic current,导致PND的发生。