miR-433通過(guò)JAK2/STAT3信號(hào)通路調(diào)控氧化應(yīng)激在大鼠術(shù)后認(rèn)知障礙中的作用研究

許瓊冠 歐陽(yáng)一彬 謝鎮(zhèn)明

【摘要】 目的 探討miR-433對(duì)術(shù)后認(rèn)知障礙（POCD）大鼠海馬氧化應(yīng)激和認(rèn)知功能的影響及其作用機(jī)制。方法 將大鼠隨機(jī)分為4組，Control組、POCD組、POCD+NC mimic組、POCD+miR-433 mimic組。構(gòu)建大鼠POCD模型，實(shí)時(shí)熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)（RT-qPCR）檢測(cè)miR-433在POCD大鼠海馬組織中的表達(dá)；Morris水迷宮試驗(yàn)評(píng)價(jià)大鼠認(rèn)知功能；蘇木精-伊紅（HE）染色檢測(cè)海馬組織病理學(xué)變化；TUNEL染色檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況；采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測(cè)氧化應(yīng)激水平；雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)檢測(cè)miR-433和JAK2的靶向關(guān)系；Western blotting檢測(cè)海馬組織中cleaved caspase-3、Bad、Bcl-2、JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3蛋白的表達(dá)。結(jié)果 與Control組比較，POCD組大鼠海馬組織中miRNA-433表達(dá)顯著降低，逃避潛伏期延長(zhǎng)，穿越目標(biāo)平臺(tái)次數(shù)減少，POCD組神經(jīng)細(xì)胞紊亂，細(xì)胞數(shù)量明顯減少，神經(jīng)元細(xì)胞凋亡率顯著升高，cleaved caspase-3和Bad蛋白表達(dá)顯著升高，Bcl-2蛋白表達(dá)顯著降低，超氧化物歧化酶（SOD）水平顯著降低，丙二醛（MDA）水平顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與POCD+NC mimic組比較，POCD+miR-433 mimic組大鼠海馬組織中miRNA-433表達(dá)顯著升高，逃避潛伏期縮短，穿越目標(biāo)平臺(tái)次數(shù)增加，海馬內(nèi)細(xì)胞排列較規(guī)則，壞死神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量明顯減少，神經(jīng)元細(xì)胞凋亡率顯著降低，cleaved caspase-3和Bad蛋白表達(dá)顯著降低，Bcl-2蛋白表達(dá)顯著升高，SOD水平顯著升高，MDA水平顯著降低。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果JAK2是miRNA-433的靶基因，與POCD+miR-433 mimic+Vector組比較，POCD+miR-433 mimic+pcDNA-JAK2組大鼠海馬組織中JAK2、p-JAK2、p-STAT3、cleaved caspase-3、Bad蛋白以及MDA水平顯著升高，而Bcl-2蛋白、SOD水平顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 miR-433通過(guò)JAK2/STAT3信號(hào)通路抑制氧化應(yīng)激從而預(yù)防大鼠術(shù)后認(rèn)知障礙。

【關(guān)鍵詞】 miR-433；術(shù)后認(rèn)知障礙；氧化應(yīng)激；凋亡；JAK2/STAT3通路

【中圖分類號(hào)】 R651 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號(hào)】 1672-7770（2023）01-0067-07

Abstract： Objective To explore the effect of miR-433 on oxidative stress and cognitive function in the hippocampus of rats with postoperative cognitive impairment（POCD）and its mechanism of action. Methods Rats were randomly divided into 4 groups， control group， POCD group， POCD+NC mimic group， and POCD+miR-433 mimic group. A rat POCD model was constructed， and the expression of miR-433 in hippocampal tissue of POCD rats was detected by real-time fluorescence quantitative PCR assay（RT-qPCR）. Morris Water Maze test was used to evaluate the cognitive function of rats. Hematoxylin and Eosin（HE） staining was used to detect histopathological changes in hippocampus. TUNEL staining was used to detect cell apoptosis. The level of oxidative stress was detected by enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA）. Dual luciferase reporter gene system was used to detect the targeting relationship between miR-433 and JAK2. Western blotting was used to detect the expression of cleaved caspase-3， Bad， Bcl-2， JAK2， p-JAK2， STAT3， and p-STAT3 proteins in the hippocampus tissues. Results Compared with the control group， miR-433 expression in hippocampus tissues of rats in the POCD group was significantly reduced. The evasion latency was prolonged. The number of crossing the target platform was reduced. Neuronal cells in the POCD group were disordered. The number of cells was significantly reduced. The apoptosis rate of neuronal cells was significantly increased. Cleaved caspase-3 and Bad protein expression was significantly increased. Bcl-2 protein expression and superoxide dismutase（SOD） level significantly decreased. Malondialdehyde（MDA） level increased significantly. The difference was statistically significant（P<0.05）. Compared with the POCD+NC mimic group， the expression of miR-433 in hippocampus tissues of rats in the POCD+miR-433 mimic group was significantly higher， the escape latency was shortened， the number of crossing the target platform was increased， the arrangement of cells in the hippocampus was more regular. The apoptosis rate of neuronal cells was significantly lower， and the rate of neuronal cell apoptosis was significantly reduced. The expression of cleaved caspase-3 and Bad protein expression was significantly decreased. Bcl-2 protein expression was significantly increased， SOD level was significantly increased， and MDA level was significantly decreased. The results of dual luciferase reporter gene assay showed that JAK2 was the target gene of miRNA-433， and compared with POCD+miR-433 mimic+Vector group， the hippocampal tissues of rats in POCD+miR-433 mimic+pcDNA-JAK2 group showed significantly lower expression of JAK2， p-JAK2， p-STAT3， cleaved caspase-3， Bad protein， and MDA levels were significantly increased， while Bcl-2 protein and SOD levels were significantly decreased. The difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion MiR-433 inhibits oxidative stress through JAK2/STAT3 signaling pathway to prevent postoperative cognitive impairment in rats.

Key words： miR-433; postoperative cognitive impairment; oxidative stress; apoptosis; JAK2/STAT3 pathway

基金項(xiàng)目：海南省衛(wèi)生健康行業(yè)科研項(xiàng)目（20A200093）

作者單位：571103 ?？?，海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科二區(qū)

術(shù)后認(rèn)知功能障礙（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是全身麻醉后影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的并發(fā)癥之一。POCD可延長(zhǎng)術(shù)后的恢復(fù)時(shí)間，并長(zhǎng)期損害患者的生活質(zhì)量。對(duì)于60歲以上的患者，術(shù)后POCD的比例較高，嚴(yán)重影響了老年患者的社會(huì)生活能力和生活質(zhì)量［1］。以往研究表明，年齡增加、大手術(shù)、心肌梗死史、酒精依賴史、既往存在認(rèn)知障礙已被確定為POCD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［2］。雖然POCD發(fā)病機(jī)制尚不清楚，但先前研究表明炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、蛋白表達(dá)變化、細(xì)胞凋亡和中樞膽堿能系統(tǒng)的退化可能是導(dǎo)致POCD發(fā)病的因素［3-4］。迫切需要了解導(dǎo)致POCD的潛在機(jī)制，并找出有效的方法來(lái)保護(hù)術(shù)后認(rèn)知功能。JAK2/STAT3通路參與許多生理過(guò)程，包括炎癥、增殖、分化和發(fā)育［5］，它可能有助于驅(qū)動(dòng)暴露于細(xì)胞因子后的神經(jīng)元的存活反應(yīng)。大量研究證實(shí)，JAK2/STAT3通路參與了短暫性局灶性腦缺血后的抗凋亡過(guò)程［6］。此外，有研究表明，STAT3信號(hào)通路被激活會(huì)導(dǎo)致淀粉樣前體蛋白水平異常和認(rèn)知功能障礙［7］。MicroRNA（miRNA）是一類短鏈非編碼RNA，通過(guò)mRNA降解或翻譯抑制在抑制靶基因表達(dá)中起關(guān)鍵作用。目前在哺乳動(dòng)物的腦組織中發(fā)現(xiàn)了大量的miRNA。它們與腦組織發(fā)育、神經(jīng)元分化和高級(jí)神經(jīng)功能（如學(xué)習(xí)和記憶）有關(guān)［8］。此外，它們還與神經(jīng)退行性疾病、精神障礙和腦腫瘤等疾病有關(guān)［9］。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在阿爾茨海默病和帕金森病中，miRNA也參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元細(xì)胞周期控制和凋亡［10］。此外，它們還參與調(diào)節(jié)缺血后腦損傷的病理過(guò)程［11］。miR-433位于12號(hào)染色體上。張等研究發(fā)現(xiàn)miR-433在缺氧條件下對(duì)神經(jīng)元的增殖和遷移具有調(diào)節(jié)作用［12］，表明miR-433在調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞生物學(xué)功能中具有重要作用。然而，miR-433在POCD的神經(jīng)發(fā)病機(jī)制中的作用尚不清楚。因此，本研究將探討miR-433和JAK2/STAT3信號(hào)通路在大鼠術(shù)后認(rèn)知障礙中的確切作用和機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料 SYBR Premix Ex Taq試劑盒（北京優(yōu)尼康生物科技有限公司）；PrimeScript RT Reagent Kit試劑盒、miRcute miRNA cDNA第一鏈合成試劑盒［寶日醫(yī)生物技術(shù)（北京）有限公司］；TUNEL染色試劑盒（Roche公司）；ABI 7500 qPCR系統(tǒng)（Applied Biosystems公司）；BX51顯微鏡（奧林巴斯公司）。8周齡雄性SD大鼠（500～600 g）飼養(yǎng)于動(dòng)物房中（由海南醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），溫度為22～24 ℃，濕度為55%～65%，光照/黑暗周期為12 h，并提供食物和水。所有實(shí)驗(yàn)方案和程序均獲得海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 POCD大鼠模型的建立和實(shí)驗(yàn)分組 將大鼠隨機(jī)分為4組，Control組、POCD組、POCD+NC mimic組、POCD+miR-433 mimic組。術(shù)前禁食12 h，大鼠吸入異氟醚（1.5%～2.0%）麻醉。大鼠進(jìn)行氣管插管和機(jī)械通氣。大鼠在整個(gè)手術(shù)過(guò)程中暴露在（21% O2， 79% N2）和1.5%～2.0%異氟醚的混合物中進(jìn)行麻醉。消毒后，在劍突下緣垂直切開3 cm，解剖左肝葉。探查左肝葉并與根部結(jié)扎，隨后切除。使用0.25%布比卡因浸潤(rùn)切口，3-0縫線縫合。待大鼠恢復(fù)意識(shí)后，將其送回到動(dòng)物房。一旦建立大鼠POCD模型，POCD+NC mimic組、POCD+miR-433 mimic組、POCD+miR-433 mimic+Vector組和POCD+miR-433 mimic+pcDNA-JAK2組大鼠分別通過(guò)腦室注射將總體積為 2 μL的NC mimic、miR-433 mimic以及Vector、pcDNA-JAK2慢病毒注射到海馬中。Control組和POCD組大鼠未接受病毒載體。

1.2.2 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn) 使用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)評(píng)估認(rèn)知功能。試驗(yàn)于損傷后5～8 d進(jìn)行，訓(xùn)練持續(xù)4 d，每天5次試驗(yàn)。迷宮由一個(gè)不銹鋼圓形水池（直徑120 cm，高50 cm）組成。將水池分成四個(gè)象限，在西南象限的中央放置一個(gè)透明的有機(jī)玻璃平臺(tái)。將大鼠從4個(gè)象限中的一個(gè)放入水中自由游泳，探索迷宮，直到他們找到平臺(tái)。若大鼠在60 s內(nèi)找不到平臺(tái)，則將其放置在平臺(tái)上休息10 s。第5天，移除平臺(tái)，將大鼠從東北象限放入水中，讓其游泳60 s，記錄大鼠逃避潛伏期及穿越平臺(tái)次數(shù)。

1.2.3 HE染色 使用35 mg/kg戊巴比妥鈉麻醉大鼠，解剖大鼠分離腦組織樣本。將腦組織放入4%多聚甲醛中固定24 h，進(jìn)行常規(guī)石蠟包埋。將組織切成厚度為5 μm的連續(xù)冠狀切片，然后脫蠟再水合。最后使用HE染色試劑盒對(duì)腦組織進(jìn)行染色，在光學(xué)顯微鏡下觀察腦組織的病理變化。

1.2.4 TUNEL染色 按照制造商說(shuō)明書，使用TUNEL染色試劑盒進(jìn)行染色。簡(jiǎn)而言之，將切片與包括TdT酶和TMRred標(biāo)記的dUTP在內(nèi)的TUNEL反應(yīng)混合物在37 ℃下避光孵育1 h，然后最后洗滌15 min，并通過(guò)使用具有0.03% 3，3′-二氨基聯(lián)苯胺（diaminobenzidine，DAB）的轉(zhuǎn)化過(guò)氧化物酶可視化。最后在BX51顯微鏡下觀察和計(jì)數(shù)每個(gè)切片的五個(gè)視野下的TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞總數(shù)。

1.2.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR（RT-qPCR） 使用Trizol試劑從海馬組織中提取總RNA。隨后用PrimeScript RT Reagent Kit試劑盒和miRcute miRNA cDNA第一鏈合成試劑盒分別從mRNA和miRNA中反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。使用SYBR Premix Ex Taq試劑盒在ABI 7500 qPCR系統(tǒng)上進(jìn)行PCR反應(yīng)。反應(yīng)條件為：50 ℃ 2 min， 95 ℃ 10 min，第三步變性，95 ℃ 15 s，60 ℃ 1 min，重復(fù)40個(gè)循環(huán)。用2-ΔΔCt法計(jì)算miRNA和mRNA基因的相對(duì)表達(dá)，U6和GAPDH分別作為miRNA和mRNA的內(nèi)部對(duì)照。

1.2.6 酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA） 收集海馬組織，采用RIPA法分離蛋白，采用BCA試劑盒測(cè)定蛋白濃度。根據(jù)ELISA試劑盒說(shuō)明書檢測(cè)超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和丙二醛（malonaldehyde，MDA）水平，使用酶標(biāo)儀測(cè)量450 nm波長(zhǎng)各孔的吸光度值。

1.2.7 Western blotting 使用RIPA裂解液對(duì)處理后的海馬組織進(jìn)行分裂，并用BCA試劑盒檢測(cè)蛋白濃度。將50 g蛋白樣品通過(guò)8%～12% SDS-PAGE分離并轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。將膜在含5%脫脂牛奶的PBST緩沖液中于37 ℃封閉1 h，并與一抗在 4 ℃下孵育過(guò)夜。然后將膜與相應(yīng)的辣根過(guò)氧化物酶結(jié)合的二抗在37 ℃下孵育1 h。使用ECL試劑盒測(cè)量蛋白質(zhì)水平，并使用Image J軟件進(jìn)行定量。

1.2.8 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn) 簡(jiǎn)而言之，將293 T細(xì)胞接種在24孔板中，并與攜帶野生型JAK2（JAK2-WT）或突變型JAK2（JAK2-MUT）的熒光素酶質(zhì)粒和miR-433 mimic或NC mimic共轉(zhuǎn)染。孵育48 h后，根據(jù)說(shuō)明書使用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒檢測(cè)熒光強(qiáng)度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x-±s），并使用SPSS 20.0軟件和GraphPad Prism 7.0軟件進(jìn)行分析。組間表達(dá)的比較使用Student's t檢驗(yàn)或單因素方差分析，P<0.05被認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 miR-433對(duì)POCD大鼠認(rèn)知能力的影響 結(jié)果顯示，與Control組比較，POCD組大鼠海馬組織中miR-433表達(dá)顯著降低，逃避潛伏期延長(zhǎng)，穿越目標(biāo)平臺(tái)次數(shù)減少；與POCD+NC mimic組比較，POCD+miR-433 mimic組大鼠海馬組織中miRNA-433表達(dá)顯著升高，逃避潛伏期縮短，穿越目標(biāo)平臺(tái)次數(shù)增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，n=12），見圖1。

2.2 miR-433對(duì)POCD大鼠海馬組織病理學(xué)變化的影響 HE染色結(jié)果顯示，Sham組海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞排列規(guī)則緊密，細(xì)胞邊界清晰，細(xì)胞核呈圓形或橢圓形。POCD組神經(jīng)細(xì)胞紊亂，細(xì)胞核溶解，海馬神經(jīng)元細(xì)胞和錐體細(xì)胞死亡，細(xì)胞數(shù)量明顯減少。POCD+miR-433 mimic組大鼠海馬內(nèi)細(xì)胞排列較POCD+NC mimic組更規(guī)則，壞死神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量明顯減少，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，n=5），見圖2。

2.3 miRNA-433過(guò)表達(dá)對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞凋亡的影響與Control組比較，POCD組大鼠神經(jīng)元細(xì)胞凋亡率顯著升高，cleaved caspase-3和Bad蛋白表達(dá)顯著升高，Bcl-2蛋白表達(dá)顯著降低；與POCD+NC mimic組比較，POCD+miR-433 mimic組大鼠神經(jīng)元細(xì)胞凋亡率顯著降低，cleaved caspase-3和Bad蛋白表達(dá)顯著降低，Bcl-2蛋白表達(dá)顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，n=5），見圖3。

2.4 miRNA-433過(guò)表達(dá)對(duì)POCD大鼠海馬組織中氧化應(yīng)激水平的影響 與Control組比較，POCD組大鼠海馬組織中SOD水平顯著降低，MDA水平顯著升高；與POCD+NC mimic組比較，POCD+miR-433 mimic組大鼠海馬組織中SOD水平顯著升高，MDA水平顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，n=5），見圖4。

2.5 miR-433靶向JAK2并調(diào)控其表達(dá) 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示，與NC mimic組比較，miR-433 mimic和WT-JAK2 3′UTR共轉(zhuǎn)染組細(xì)胞的熒光素酶活性明顯降低；RT-qPCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與NC mimic組比較，miR-433 mimic組JAK2 mRNA和蛋白水平明顯下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，n=3），見圖5。

2.6 miR-433通過(guò)JAK2/STAT3通路對(duì)POCD大鼠氧化應(yīng)激和凋亡的影響 與POCD+NC mimic組比較，POCD+miR-433 mimic組大鼠海馬組織中JAK2、p-JAK2、p-STAT3、cleaved caspase-3、Bad蛋白以及MDA水平顯著降低，而Bcl-2蛋白、SOD水平顯著升高；與POCD+miR-433 mimic+Vector組比較，POCD+miR-433 mimic+pcDNA-JAK2組大鼠海馬組織中JAK2、p-JAK2、p-STAT3、cleaved caspase-3、Bad蛋白以及MDA水平顯著升高，而Bcl-2蛋白、SOD水平顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，n=5），見圖6。

3 討 論

POCD是老年人術(shù)后出現(xiàn)的認(rèn)知功能障礙，主要表現(xiàn)為注意力、記憶、語(yǔ)言等認(rèn)知功能減退。POCD的病理機(jī)制復(fù)雜而不明確，因此，迫切需要了解預(yù)防POCD的機(jī)制。已有研究報(bào)道了幾種miRNAs與POCD顯著相關(guān)，這為miRNAs在POCD中發(fā)揮重要作用提供了支持性證據(jù)。例如，敲低miR-448抑制神經(jīng)元凋亡，并進(jìn)一步參與調(diào)節(jié)異氟醚誘導(dǎo)的認(rèn)知功能障礙［13］。miR-96通過(guò)抑制IGF1R加重了七氟醚對(duì)大鼠海馬神經(jīng)元和認(rèn)知功能的影響［14］。有研究報(bào)道，miR-433在帕金森病患者中低表達(dá)，提示miR-433可能是帕金森病的潛在生物標(biāo)志物［15］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miR-433在POCD大鼠海馬組織中的表達(dá)水平顯著降低，提示miR-433可能在POCD中發(fā)揮作用。

在具有學(xué)習(xí)和記憶功能的大腦海馬體中，信號(hào)通路的改變被認(rèn)為是全身麻醉導(dǎo)致POCD認(rèn)知障礙的上游機(jī)制。據(jù)報(bào)道，異氟醚是一種常見的吸入麻醉劑，通過(guò)NF-κB和缺氧誘導(dǎo)因子-1等多種途徑誘導(dǎo)老年大鼠海馬神經(jīng)炎癥和認(rèn)知損傷［16］。此外，氧化應(yīng)激也可能參與POCD的發(fā)病機(jī)制，有研究證明手術(shù)創(chuàng)傷可誘導(dǎo)POCD模型鼠海馬的氧化應(yīng)激［17］。這些機(jī)制為POCD提供了潛在的預(yù)防或治療靶點(diǎn)。研究已經(jīng)證實(shí)，在POCD大鼠模型中，抑制氧化應(yīng)激可以改善認(rèn)知障礙［18］。本研究采用異氟醚誘導(dǎo)的大鼠POCD模型，通過(guò)檢測(cè)氧化應(yīng)激因子、細(xì)胞凋亡和JAK2/STAT3信號(hào)通路相關(guān)蛋白，以研究miR-433在大鼠POCD發(fā)生和進(jìn)展中的作用。本研究將提供一種新的POCD治療方法，并探討其作用機(jī)制。

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估大鼠的認(rèn)知功能，主要是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物空間位置和方向的學(xué)習(xí)記憶能力，廣泛應(yīng)用于學(xué)習(xí)記憶、老年癡呆、海馬研究、智力與衰老、新藥研發(fā)等方面的研究［19］。逃逸潛伏期用于評(píng)估大鼠的學(xué)習(xí)能力，逃逸潛伏期越短，表現(xiàn)越好。穿越平臺(tái)次數(shù)用于評(píng)估空間記憶能力，穿越平臺(tái)次數(shù)越多表示性能水平越高。本研究通過(guò)將miR-433過(guò)表達(dá)腺病毒注射至大鼠體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-433過(guò)表達(dá)顯著改善了POCD大鼠的學(xué)習(xí)和空間記憶能力。

在本研究中，miR-433過(guò)表達(dá)與海馬MDA降低和SOD水平升高有關(guān)，表明miR-433過(guò)表達(dá)抑制了老年P(guān)OCD大鼠海馬的氧化應(yīng)激。氧化應(yīng)激是指抗氧化防御系統(tǒng)功能障礙，導(dǎo)致活性氧和活性氮過(guò)量產(chǎn)生，從而導(dǎo)致組織和細(xì)胞損傷［20］。SOD是抗氧化系統(tǒng)中重要的酶，它的活性可以直接反應(yīng)線粒體抗氧化系統(tǒng)的功能水平［21］。研究表明，氧化應(yīng)激參與了POCD誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷［1］。據(jù)報(bào)道，手術(shù)創(chuàng)傷可誘導(dǎo)POCD鼠海馬氧化應(yīng)激，從而參與POCD發(fā)病機(jī)制。年齡也是POCD的危險(xiǎn)因素，年老的海馬表現(xiàn)出多種神經(jīng)生物學(xué)變化，包括氧化應(yīng)激增加［22］。因此，氧化應(yīng)激可能是治療POCD的潛在治療靶點(diǎn)。近期研究表明miR-7684參與調(diào)控POCD氧化應(yīng)激的表達(dá)［23］。在本研究中，miR-433過(guò)表達(dá)可以降低POCD大鼠氧化應(yīng)激，抑制神經(jīng)元凋亡，改善術(shù)后認(rèn)知障礙的發(fā)生和發(fā)展，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。

JAK2/STAT3信號(hào)通路是膽堿能抗炎通路（cholinergic anti-inflammatory pathway，CAP）的重要通路。隨著對(duì)CAP研究的不斷深入，其對(duì)大腦的保護(hù)作用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。已有研究報(bào)道JAK2/STAT3信號(hào)通路參與了腦缺血神經(jīng)元的凋亡過(guò)程［24］。Chen等［25］報(bào)道了腦缺血后通過(guò)RNA干擾降低STAT3磷酸化具有顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。也有研究發(fā)現(xiàn)電針刺激大鼠局灶性腦缺血，通過(guò)降低JAK2表達(dá)，防止JAK2異常激活，下調(diào)STAT3磷酸化，從而緩解神經(jīng)功能缺損［26］。JAK2/STAT3通路的下調(diào)也與miRNA的上調(diào)相關(guān)。例如，miR-17通過(guò)靶向JAK2/STAT3信號(hào)通路減少膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠的炎癥和骨侵蝕［27］。近期有研究發(fā)現(xiàn)，miR-433在帕金森病和阿爾茨海默癥患者中下調(diào)，miR-433過(guò)表達(dá)可能通過(guò)JAK2/STAT3降低Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)元活性抑制［28］。然而，miR-433通過(guò)JAK2/STAT3通路在術(shù)后認(rèn)知障礙中的作用尚不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)，miR-433通過(guò)靶向JAK2/STAT3通路能降低POCD大鼠的氧化應(yīng)激水平，抑制神經(jīng)元凋亡，表明miR-433過(guò)表達(dá)可能通過(guò)JAK2/STAT3通路來(lái)改善大鼠POCD。

本研究結(jié)果表明，miR-433通過(guò)抑制JAK2/STAT3通路降低氧化應(yīng)激水平和抑制海馬組織的神經(jīng)元凋亡，改善大鼠的認(rèn)知功能，為治療POCD提供了新的方法。

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（收稿2021-09-28 修回2021-12-13）