血清IL-17A OXA对老年髋部骨折全麻术术后认知功能障碍的预测价值

陈梅珠, 罗 琳, 田 毅

(中南大学湘雅医学院附属海口医院/海口市人民医院麻醉科, 海南 海口 570208)

近年来,老年人骨损伤的发病率不断上升,绝大多数需通过手术治疗,但易发生术后认知功能障碍(POCD),常表现为精神错乱、恐惧焦虑、记忆力减退等症状[1]。研究发现[2]POCD发病率为8.9%～46.1%,不仅增加患者住院时间,而且还严重影响患者生存质量,已成为全球性公共卫生问题。因此需寻找可以预测POCD的标志物,以期尽早识别认知功能下降的患者。IL-17A是IL-17家族的一员,在免疫和炎症反应过程中发挥重要作用,可作为评价脑血管疾病神经功能损伤严重程度的指标。食欲素A(OXA)是由下丘脑外侧神经元合成分泌的兴奋性神经多肽,具有调节食欲、调控失眠-觉醒周期和应激反应等作用。目前关于IL-17A和OXA预测老年髋部骨折全麻术患者POCD发生的研究尚少,因此本研究探讨血清IL-17A、OXA对老年髋部骨折全麻术术后认知功能障碍的预测价值,以期为临床诊治提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料:选取本院2018年1月至2020年1月185例老年髋部骨折全麻术患者作为研究对象,根据术后认知功能障碍分为认知功能障碍组(POCD组,51例)和非认知功能障碍组(NPOCD组,134例)。纳入标准：年龄≥65岁；患者为股骨粗隆间骨折或股骨颈骨折；无脑血管疾病史或精神、神经系统障碍者；患者或其家属均知情同意。排除标准：拒不配合者；伴有严重肝肾功能障碍者；伴有血液疾病或肿瘤者；伴有免疫力低下者。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2方 法

1.2.1麻醉方法:患者进入手术室后常规监测血压、心率、呼吸、心电图和血氧饱和度。采用静脉全麻的方式,麻醉前给予吸氧和镇静处理。具体为丙泊酚1.5～2.0mg/kg、舒芬太尼0.4～0.6μg/kg、咪达唑仑0.02mg/kg、罗库溴铵0.6mg/kg进行麻醉诱导,麻醉诱导后3min进行气管插管,麻醉机辅助通气,以1～2mg·kg-1·h-1丙泊酚静脉泵注以及1～2%七氯醚吸入维持麻醉,具体剂量视患者情况调整。

1.2.2血清学指标:采集患者术前和术后第1天静脉血2～3mL,以3000r/min速度离心10min,吸取血清放置-20℃冰箱备用。采用酶联免疫吸附试验检测血清IL-17A和OXA的水平,严格按照试剂说明书进行操作。

1.2.3认知功能障碍评价:术前1d和术后第3d,由两名专业医师采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)对患者的认知功能进行评定,其中MoCA量表包含8个认知领域的11个检查项目,总计30分,若患者的受教育年限≤12年,总分加1分。若MoCA评分≥26,则表明认知功能正常,若MoCA评分<26分,则表明认知功能障碍,患者MoCA评分越高,说明其认知功能越好。

1.3统计学方法:采用SPSS22.0统计学软件对数据进行分析,服从正态分布的计量资料,以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验；非正态分布的计量资料采用四分位间距表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料采用%表示,组间比较采用χ2检验。应用受试者工作(ROC)曲线分析血清IL-17A、OXA水平对POCD的预测价值,同时应用多因素logistics回归分析POCD的影响因素。检验水准a=0.05。

2 结 果

2.1两组患者临床资料比较分析:两组性别、BMI、术中失血量、吸烟、饮酒、骨折类型和ASA分级比较,差异无统计学意义(P>0.05)；两组年龄、手术时间、麻醉时间、术前合并症种类数、手术方式比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者临床资料比较分析

2.2两组血清IL-17A、OXA水平和MOCA评分的比较:术前,两组血清IL-17A、OXA和MOCA评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与术前比较,术后两组患者血清IL-17A水平升高(P<0.05),血清OXA水平降低(P<0.05)；COPD组MOCA评分降低(P<0.05),而NCOPD组MOCA评分,差异无统计学差异(P>0.05)。POCD组血清IL-17A水平明显高于NPOCD组(P<0.05),而血清OXA水平和MOCA评分低于NPOCD组(P<0.05)。见表2。

表2 两组血清IL-17A OXA水平和MOCA评分的比较

2.3血清IL-17A、OXA水平对POCD的预测价值:经ROC曲线分析显示,血清IL-17A和OXA预测POCD的曲线下面积分别为0.843和0.799,截断值分别为33.96pg/mL、249.70pg/mL时,具有较高的灵敏度和特异度。见表3和图1。

表3 血清IL-17A OXA水平对POCD的预测价值

图1 血清IL-17A、OXA水平对POCD的预测价值的ROC曲线

图2 Logistic回归分析术后POCD的影响因素

2.4术后POCD的影响因素:根据患者术后是否发生POCD作为因变量,将年龄、手术时间、麻醉时间、术前合并症种类数、手术方式、IL-17A和OXA纳入Logistic回归模型,分析显示,年龄、术前术前合并症种类数≥3、IL-17A≥33.96pg/mL和OXA≤249.70pg/mL是POCD的影响因素。见图2。

3 讨 论

老年患者的生理功能发生改变,免疫力降低,机体对手术和麻醉的耐受力有所下降,POCD的发生率明显升高,常可导致患者术后康复延迟、自理能力下降,严重者可发生永久性认知功能障碍。早期识别POCD,及时制定合理的治疗措施,有助于降低患者死亡率。因此本研究探讨血清IL-17A和OXA对老年髋部骨折全麻术患者POCD的预测价值及POCD发生的影响因素。

白介素17(IL-17)主要由Th17细胞分泌，其中IL-17A是最重要的成员,其作为一种重要的促炎细胞因子,参与多种中枢神经系统炎症性疾病的发生和发展。研究表明[3],IL-17A参与了中枢神经系统退行性疾病病理生理过程,帕金森病患者脑脊液和血浆中IL-17A水平显著升高,而且其表达水平与疾病的严重程度和进展有关。本研究发现POCD患者血清IL-17A水平较术前显著升高,且高于NPOCD组。可能是由于手术创伤应激性激活脑内肾素-血管紧张素系统,使得血脑屏障的通透性增加,IL-17A等炎性因子流入中枢,活化中枢星形胶质细胞,增加IL-17A分泌,造成中枢发生广泛性炎性损失,从而影响认知功能[4]。另外IL-17A可激活NF-κB和P13K/Akt信号转导通路,诱导机体产生过多的IL-6和IL-8等炎性因子,而这些炎性介质可增加tau蛋白磷酸化,促使淀粉样前体蛋白表达上调,从而加快认知功能障碍的形成[5]。

OXA是一种神经肽类激素,具有调控多个脑区神经元活动的功能,与学习记忆、认知和情绪等密切相关。研究发现[6,7]神经厌食症患者OXA水平显著下降,并且与认知功能缺陷密切相关；另外动物实验发现将OXA注入到大鼠基底前脑,可减轻注意力的分散。本研究发现POCD患者血清OXA水平较术前显著降低,且明显低于NPOCD组,与王淑娟[8]等研究结果类似。可能是由于OXA通过介导大脑中的蓝斑-去甲肾上腺素(LC-NE)能神经元、中缝背核五羟色胺(5-HT)能神经元、下丘脑结节乳头状神核(TM)组胺能神经元和基底前脑的胆碱能神经元等来调控麻醉-觉醒周期,而且OXA参与不同脑区不同生理反应时,肾上腺素能、胆碱能、多巴胺能等多种神经递质也随之发生改变,因此OXA可能通过改变全身麻醉神经递质,从而影响术后认知功能[9]。另外OXA通过激活细胞外信号调节激酶(ERK1/2),抑制海马区细胞的凋亡,增强海马齿状回颗粒细胞增殖,从而改善认知功能；还可诱导抗氧化应激发挥神经保护的作用,增强高级大脑的神经可塑性,从而改善认知能力。

经ROC曲线分析显示,血清IL-17A和OXA截断值为33.96pg/mL、249.70pg/mL时,具有较高的敏感度和特异度,可作为POCD的预测标志物。Logistics回归分析显示,IL-17A≥33.96pg/mL、OXA≤249.70pg/mL是POCD的影响因素,进一步提示血清IL-17A和OXA在老年髋部骨折全麻术患者POCD病理生理过程中发挥重要的作用。

综上,血清IL-17A和OXA水平是POCD的影响因素,可作为预测POCD的生物标志物。由于本研究是单中心、小样本研究,存在一定的局限性,尚需日后加大样本量进行多中心临床研究,详细阐述血清IL-17A和OXA在POCD的作用机制。