自从Bedford[1]首先报道全麻后老年病人手术后出现认知功能障碍至今，已过去半个世纪了，对术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction， POCD）的研究取得了诸多进展，从过去主要围绕麻醉手术因素、年龄因素等，发 展到现在的POCD与老年性痴呆(Alzheimer’s disease，AD)的关系，以及一些有 预警作用的标志分子的研究上来，现将有关POCD研究的进展综述如下。

1、POCD与麻醉、手术

1.1  POCD与麻醉

麻醉因素是引起POCD的重要原因，以往多认为全身麻醉较局部麻醉发生率高,但也有一些研究认为全身麻醉与局部麻醉发生POCD的概率没有差异。

1.1.1  POCD与全身麻醉全麻药物的作用、麻醉手术期生理状态的变化都可能导致大脑在一定程度的损伤，出现短期或长期的POCD。

1.1.1.1  POCD与吸入麻醉药Culley[2]等给老龄（18月）大鼠吸入1.2%异氟醚/70%  氧化亚氮/30%  氧气的混合气体麻醉两小时，使其对麻醉前已经建立的空间 操作能力的提高较对照组明显受损，而且这种损伤一直持续8周之久，同时，通 过检测麻醉期间大鼠的血压和血气，可以排除由于麻醉期间低血压或缺氧对脑的 损伤，故推测对大鼠记忆产生影响的原因是吸入的麻醉药物。而后，Deborah[3] 等进一步研究发现1.2%异氟醚/70%  氧化亚氮可以使大鼠对新事物学习能力产生长期的损伤。可见，异氟醚和氧化亚氮不仅影响了记忆的强化过程，还能干扰记 忆的获取，其作用可能是多位点的。最近，Murat Ozer[4]等通过给大鼠分别连续 吸入30天、每天4小时的0.1MAC氟醚、七氟醚或地氟醚，会明显损害其学习记忆 功能。故对认知功能的损伤并非一定需要麻醉剂量的全麻药，长期给予极小剂量的麻醉药已经足以使其受损。

1.1.1.2  POCD与静脉麻醉药   静脉麻醉药与吸入麻醉药一样，也可能对POCD的形成产生作用。氯胺酮的研究最多，大量的人体和动物实验均证实它能影响记忆的形成和强化[5，6]。目前最常用的静脉麻醉药异丙酚也可能导致POCD的形成， Denise[7]等给予行膀胱镜或宫腔镜操作的老年患者静脉注射异丙酚或吸入七氟醚麻醉，术后一天POCD的发生率相同。

全身麻醉药物究竟是如何对认知功能产生作用，其确切机制仍然不清楚，目 前多集中在全麻药对中枢胆碱能系统的影响、直接的神经损伤作用以及对记忆相关蛋白表达的改变。已经有大量的文献报道了神经元烟碱受体（neuralnicotinic  acetylcholine  receptor  nnACHR）对学习、记忆的形成起了重要作 用[8]。许多麻醉药物如氟醚、异氟醚、氯胺酮、戊巴比妥和异丙酚等都能抑制乙 酰胆碱诱导的nnACHR某些亚型的兴奋，这可能是全麻药物引起认知功能障碍的一个原因[9]。对于NMDA受体拮抗剂氯胺酮和氧化亚氮的神经损伤作用已经形成广泛的共识[10]。Huafeng  Wei[11]等研究发现2.4%的异氟醚能够对大鼠PC12细胞和原代 培养的皮层神经元产生直接毒性作用，诱导其调亡，而且发现这种毒性作用可以 被斯里兰卡肉桂咸受体拮抗剂-丹曲林（Dantrolene）所抑制，故认为异氟醚的 毒性可能是通过破坏内质网钙内稳态而导致的。还有一些研究认为全麻药物干扰了学习记忆形成过程中重要蛋白的表达，Ira  J.  Rampil[12]等用基因芯片技术研 究异氟醚对大鼠杏仁核基因表达的影响，结果发现异氟醚通过影响真核翻译启动因子（eukaryoticInitiation Factor，eIF）的表达间接干扰与学习记忆过程 密切相关蛋白Vdac1和  Dlgap1的合成，从而对认知功能产生影响。

1.2  POCD与区域麻醉 以往的观点认为POCD主要发生在全身麻醉得患者，但最近的一些研究认为区域麻醉发生POCD的概率与全麻相似。Rasmussen[14]等对428名60岁以上的非心脏手术患者进行研究，术后一周全麻组和区域麻醉组（腰麻或硬膜外麻醉）POCD的发生率分别为19.7%和12.5%（P=0.06），术后3月POCD的发生率分别为14.3%和13.9%[13]。Urwin等通过对15项随机试验作META分析，发现区域麻醉和全麻对POCD发生率的影响无明显差异。以上结果显示区域麻醉下进行手术不能使POCD的发生率明显降低，可见，局麻药对中枢的毒性作用以及区域麻醉下对患者生理状态的影响 与全麻相当。

1.2  POCD与手术

POCD的发生率与手术类型有一定关系，心脏手术，特别是在心肺转流（cardopulmonary  bypass  CPB）下进行的心脏手术术后POCD发生率比较高， Mark[5]等调查了261例冠脉搭桥术患者，发现出院时、术后6周、术后6月及术后5 年POCD的发生率分别为53%、36%、24%及42%。而在行非心脏大手术的老年患者术 后一周、术后3个月POCD的发生率分别只有为25.8%及9.9%[15]，两者的差异是十分 明显的。在CPB下进行的心脏手术会对患者产生的一系列病理生理改变，包括脑氧饱和度降低、栓子形成、大脑低灌注、全身炎性反应以及体温的的过快波动等， 这些都可能对中枢神经系统产生损伤，导致POCD的发生[16，17，18]。但也有研究发现 CPB不是术后认知功能损害的主要原因[19]。2、POCD与年龄老龄是POCD发生的决定性因素，年龄越大，POCD的发生率越高，POCD的持续时间越长，远期恢复效果越差，这已被大量临床研究和动物实验所证实。Moller[15]等研究了1218名60岁以上（平均68岁）行非心脏手术患者POCD情况，术后一周POCD 的发生率为26%，术后3月POCD发生率为9.9%，发现早期POCD相关的多个因素中年龄因素排在首位，在晚期POCD的发生中老龄是唯一的相关因素。Canet[20]等对接受门诊小手术的患者研究发现，超过70岁（平均73岁）的患者发生POCD的概率在 术后明显增加，术后一天POCD发生率达到为47%，而且不受所用麻醉药种类的影 响，异丙酚组和七氟醚组发生率相同。Tim  Johnson[21]等跟踪研究了年龄40-60 岁（平均50岁左右）之间的中年患者，在全麻下行非心脏手术，术后一周POCD 的发生率为19%，术后3个月患者POCD的发生率已经降为6.2%，与对照组相比无统 计学差异。从以上3项研究可以看出随着患者年龄的增长POCD的发生率确实明显 升高了，平均年龄73岁组、68岁组、50岁组术后一天或一周POCD发生率分别47%、26%、19%，而且随着时间延长认知功能的恢复明显加快。Culley[2]等的动物实验也证实了这一点，他们分别给老龄（18月龄）和年轻(6月龄)大鼠吸入1.2%异氟醚/70%  氧化亚氮/30%  氧气的混合气体麻醉两小时，观察麻醉作用对先前已经建立的空间操作能力的影响，发现老龄鼠空间记忆明显较对照组差，受损显著；然 而，年轻鼠的空间记忆非但没有下降，反而较麻醉前有提高。

目前认为老年人容易发生POCD的原因可能是：随着年龄的增长，老年人中枢神经系统的功能储备逐渐下降，对抗各种打击的能力不断减弱，而麻醉和手术过 程给老年患者带来巨大的应激，这会对老年人神经系统的代谢和神经递质功能产生损伤，表现为术后持续的认知障碍[22]。而青壮年由于神经系统得代偿能力很强，抵抗同样的麻醉手术刺激的打击较老年人强，故不容易产生POCD。甚至有不少动 物实验发现吸入一定量的麻醉剂还能提高大鼠的空间记忆功能，其中的机制目前还不清楚[2，23，24]。至于临床上未观察到年轻患者术后记忆功能增强的现象，其原因可能为：1、手术中还受其他多种因素的影响，如手术创伤、多种麻醉药物、 疼痛刺激，不象实验中只有单一的吸入麻醉药；2、这种认知功能的提高很弱， 现有的诊断量表不能检测出[2]。

3、POCD与AD

老年性痴呆(AD)是一种隐袭起病、逐渐进展的以痴呆为主要表现的神经系统退行性疾病，其主要病理特点为脑内β淀粉样蛋白（β-amyloid protein Aβ) 的聚集沉积和神经原纤维缠结形成。许多遗传因素、环境因素如铝、镁、病毒等都可能是其原因。POCD和AD都表现为认知功能障碍，老年人多发，而且有研究发现手术、麻醉会加重一些神经系统退行性改变的疾病如AD、帕金森氏病[25，26]；同 时，一些围术期因素如缺氧、低碳酸血症和麻醉药作用都可以促进AD的神经病理改变；而且，POCD和AD都可能与神经突触功能失常有关；故推测POCD的发病机制 与AD可能有关[27]。这使得学术界将两者联系起来研究，努力寻找它们可能存在的关系。尽管现在对两者确切的内在联系没有最终搞清，但已经取得一些可喜的进展。Eckenhoff[28]等研究发现吸入麻醉药氟醚和异氟醚能够促进Aβ寡聚化，并且增强其细胞毒性作用。尤其用1.2-2.5%这一临床常用浓度的异氟醚处理6小时能 够显著增加Aβ寡聚化，并且增强Aβ对嗜铬细胞细胞的毒性作用。该研究同时发现静脉麻醉药异丙酚在很高浓度时也可以适度增强Aβ的寡聚化。最近XieZhong cong[29]等发现用2%异氟醚处理6小时能够激活人H4神经胶质瘤细胞的caspase-3，促使其凋亡，同时改变转染有淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein APP) 胶质瘤细胞对APP的加工过程，从而显著增加Aβ的水平。但是，目前对于临床剂 量异氟醚诱导神经细胞凋亡的机制是否依赖APP加工改变和Aβ水平增加仍然不 清楚。因为Zhongcong  Xie[28]等在实验中还发现异氟醚诱导H4原代细胞的caspase-3激活以及细胞凋亡，但不影响其对APP的加工，也不增加Aβ的水平。

此外，通过体外培养神经胶质瘤研究发现缺氧和低碳酸血症都能激活caspase-3，促使细胞凋亡，同时能够增加Aβ的产生[27]。并且，缺氧和低碳酸血 症对细胞的损伤产生协同作用[27]。先前Moller[15]等通过大规模研究发现缺氧和低 碳酸血症是引起POCD的两大危险因素。总之，缺氧和低碳酸血症既参与了AD的病 理过程，也是POCD发生的原因，故推测缺氧和低碳酸血症通过激发AD病理过程而 导致POCD的产生[27]。以上实验结果为探索POCD的分子机制开辟了一条新路，以后的研究可以紧紧抓住麻醉手术过程对APP和Aβ这两个AD的相关分子的影响，寻求各种麻醉手术因 素的在其中的作用机制。当然，目前研究离临床的要求还相距甚远，因为所有这 些结果都是在离体的状态下得到的，而且只有对一小部分麻醉药和有限的病理生理条件作了研究，有待在活体的实验结果，以及对更多麻醉药物和更多病理生理 条件的研究。我们在最近的实验中发现连续吸入1.0MAC的异氟醚对血管性痴呆大鼠（永久结扎双侧颈总动脉）的认知功能（MORRIS水迷宫）有明显的损害作用。根据分子生物学实验的初步结果发现神经元烟碱样乙酰胆碱受体α7亚型可能在其中起了 一定的作用。

4、POCD与一些标志分子

在神经科学的研究中发现有一些标志分子可以提示脑组织的损伤，其含量的 高低可以间接判断中枢损伤的程度。这些物质主要有S100B蛋白、神经元特异性 烯醇酶（neuron specific enolase   NSE)。S100B蛋白是一种酸性的钙结合蛋白，主要存在于星形胶质细胞和雪旺细胞；NSE是糖酵解酶烯醇酶的一个同功酶，广 泛分布于人类及各种动物的成熟神经元、周围神经的神经内分泌细胞、一些感觉细胞和起源于神经内分泌细胞的肿瘤组织中[30]。目前认为POCD可能是由麻醉、手术刺激使患者大脑产生损伤所造成，故有学者将这些标志分子与POCD联系起来研究，试图从中找到它们之间的关系，为POCD的预测、诊断和预后设立血清学指标。有文献提示POCD可能会导致部分标志分子的改变，但其可靠性仍存在争论，不同 的研究小组有不同的结论。Linstedt[30]等对120名在全身麻醉下接受血管外科、创伤外科、泌尿外科和腹部外科手术的成年患者进行研究，发现所有患者S100B蛋白在术后均明显升高，且出现POCD的患者较未出现POCD的患者升幅更大，但是NSE则在手术前后未见明显变化。Sander Connolly[31]等也发现行颈动脉内膜剥脱术的患者不管有无出现 明显的脑卒中，其血清S100B蛋白均明显升高，其升高幅度与认知功能损害程度 也表现为很好的相关性，NSE在手术前后也未见改变。而Martin  Dworschak[32]等 观察在依托咪酯麻醉下行心脏电复律术和除颤术的患者，发现术后S100B蛋白和 NSE均有明显的升高。然而，有研究发现行短小手术或检查（经尿道膀胱粘膜肿瘤电切术、膀胱镜检查和宫腔镜检查）的老年患者，尽管术后发生POCD，但S100B 蛋白和NSE均未见明显改变[7]。从以上不同的研究结果可发现S100B蛋白较NSE更 容易产生变化，这可能与神经胶质细胞和雪旺细胞相对于神经元和神经内分泌细胞更加脆弱，容易受到损害，在心脏电转复和除颤时，剧烈的血流动力学波动使 全脑广泛缺血损伤，比一般的血管外科、创伤外科等手术损伤严重，故前者两指 标均升高，后者只有S100B蛋白升高，而一些短小的检查手术所致的损伤更小， 两指标均不升高。

展望： 目前认为POCD可能是由多因素作用的共同结果，手术过程对患者生理机能干扰、麻醉药物对中枢神经系统直接的作用、遗传背景、以及年龄因素等 都可以影响患者术后POCD的发生。特别是POCD与AD两者之间可能存在的联系为进 一步研究提供了新的方向。