目前术后认知功能障碍（POCD）发生的具体机制仍不明确。我们前期研究发现，1)海马神经元EAAT3通过调节AMPA受体膜转运可以影响小鼠学习记忆功能；2)脾切除手术大鼠学习记忆功能下降的同时，其海马EAAT3的表达也受到明显抑制。因此，我们推测手术应激抑制海马神经元EAAT3表达从而抑制AMPA受体的膜转运可能是导致POCD发生的重要机制。因此我们设计本项目，利用CD1小鼠脾切除致POCD的动物模型，采取基因过表达／沉默、海马微注射等相关技术方法调控EAAT3表达，研究其对POCD的影响；利用EAAT3-/-小鼠及其野生型CD1小鼠，通过体内外实验对其具体机制进行研究；收集POCD临床病例进行相关的临床研究。总之，通过本研究旨在明确：手术应激抑制EAAT3表达是否为POCD发生的重要因素及相关机制；并在临床病例中进行验证研究。 所获得的研究结果将应用于临床POCD的防治策略研究。

Up to day, the specific mechanism of postoperative cognitive dysfunction (POCD) is still not clear. Our precious study found that, 1) The EAAT3 on hippocampal neurons by regulating AMPA receptor trafficking can affects the learning and memory function of mice. 2) The expression of EAAT3 was significantly inhibited in splenectomy rats’ hippocampal neuron as well as learning and memory function declined. Therefore, we speculated that the operation stress could inhibit the expression of EAAT3 in hippocampus neuron to inhibit AMPA receptor trafficking might play a very important role in the pathogenesis of POCD. In this project, firstly, using CD1 mice to establish POCD animal model induced by splenectomy, regulating the expression of EAAT3 by using the technology of gene over-expression/silence, hippocampus micro injection and so on, we investigate the impact of EAAT3 on POCD and its’ relationship. Secondly, using the EAAT-/- mice and their wild type CD1 mice, we study the specific mechanisms about how EAAT3 affects the POCD in vitro and in vivo research. Finally, we will collect some clinical POCD cases and investigate in the relationship between the EAAT3 function and POCD. In short, through this research, we aim to make clear whether the EAAT3 function is the key factors of post operative cognitive dysfunction, as well as that the specific mechanisms about how EAAT3 is regulated during operation and how EAAT3 regulates the AMPA trafficking and the learning and memory function. Further, we will use the clinical cases of POCD patients to confirm this theory. In the end, we hope our results could service the research of prevention and treatment strategy of POCD.

目前术后认知功能障碍(POCD)发生的具体机制仍不明确。我们前期研究发现，1）海马神经元EAAT3通过调节AMPA受体膜转运可以影响小鼠学习记忆功能; 2)单侧肾切除手术复合腹腔注射LPS模拟手术及腹腔内感染可致大鼠学习记忆功能下降。因此，本课题提出手术应激等抑制海马神经元EAAT3功能从而抑制AMPA受体的膜转运可能是导致POCD发生的重要机制 。在本研究中，1）我们进一步完善了单侧肾切除复合腹腔注射LPS模拟患者手术合并感染动物模型。以此动物模型为基础，研究海马EAAT3、AMPAR表达与POCD易感性之间的关系，同时观察抗氧化剂依达拉奉对EAAT3、AMPAR表达及与POCD之间的关系。2）利用该动物模型研究手术及感染及依达拉奉对海马组织中EAAT3转录基因SLC1A1表达的影响。3）研究了不同人群（儿童、成人、老年患者三组）SLC1A1基因外显子突变的情况。研究结果发现，1）手术及腹腔内感染可致大鼠海马EAAT3及AMPAR表达下调，抗氧化剂依达拉奉本身对海马EAAT3及AMPAR表达无影响，但可以改善模型动物中海马EAAT3及AMPAR的表达。模型动物中EAAT3及AMPAR的下调与POCD易感性呈正相关。2）利用RT-PCR技术检测发现，手术及腹腔内注射LPS可以抑制大鼠海马SLC1A1基因的表达。而依达拉奉可以改善手术及腹腔注射LPS对大鼠海马SLC1A1基因表达的抑制作用。以上变化均在术后3天表现最为明显。3）不同人群中，SLC1A1基因外显子上EX4及EX-10可见不同的突变。与儿童患者及成年志愿者相比，在老年患者（>70岁）中存在明显EX-4中G／A突变以及EX-10中T／C 、C突变异常。以上研究成果均提示EAAT3功能异常可能是POCD发生的重要因素。也提示老年患者SLC1A1基因的突变可能是导致老年患者POCD易感性的重要原因之一。综上所述，研究结果提示我们在围术期加强EAAT3的功能保护可能是防治老年患者POCD易感性的重要环节之一。这一研究成果也为后续关于EAAT3在老年患者POCD易感性中的重要作用的相关研究奠定依据，相关的研究成果也可能成为后期临床POCD的防治策略研究提供依据。