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围手术期神经认知障碍（PND）在老年患者中高发且机制未明。本研究探讨乌司他丁对 PND 大鼠认知功能的影响，发现其可下调 TRPM4 表达、减少海马细胞凋亡，为 PND 防治提供新方向。
随着全球老龄化加剧，老年患者手术量逐年上升，围手术期神经认知障碍（perioperative neurocognitive disorder, PND）成为备受关注的术后并发症。PND 表现为记忆减退、情绪异常等认知功能改变，不仅延长住院时间、增加医疗负担，还可能升高死亡率。尽管已知神经炎症、氧化应激等与 PND 相关，但具体机制仍不明确，尤其是瞬时受体电位 Melastatin 4 通道（transient receptor potential melastatin 4, TRPM4）在其中的作用尚未阐明。此前研究发现，乌司他丁（ulinastatin）可降低老年患者 PND 发生率，但其靶点和分子机制亟待探索。
为揭开这一科学谜题，山东第二医科大学的研究团队开展了相关研究。他们以 18 月龄雄性 SD 大鼠为模型，构建胫骨骨折内固定手术诱导的 PND 模型，通过 Y 迷宫、新物体识别（NOR）测试评估认知功能，结合免疫印迹（WB）、实时荧光定量 PCR（qPCR）、免疫荧光（IF）及 TUNEL 染色等技术，探究乌司他丁与 TRPM4 通道及海马细胞凋亡的关联。研究成果发表在《Scientific Reports》，为 PND 的防治提供了重要科学依据。
研究采用的关键技术方法包括：①动物模型构建：吸入七氟烷麻醉下进行大鼠胫骨骨折内固定手术；②行为学检测：Y 迷宫测试自发交替率，NOR 测试辨别率评估认知功能；③分子生物学检测：WB、qPCR 检测 TRPM4、BCL-2、BAX 等蛋白及 mRNA 表达；④细胞凋亡检测：TUNEL 染色结合荧光显微镜观察海马神经元凋亡；⑤线粒体形态分析：透射电镜（TEM）观察海马细胞线粒体结构变化。
研究结果
1. PND 模型大鼠海马 TRPM4 表达升高
通过 WB、qPCR 及 IF 检测发现，与假手术组相比，手术组大鼠海马 TRPM4 蛋白及 mRNA 表达显著上调，提示 TRPM4 可能参与 PND 的认知损伤过程。而乌司他丁预处理组和 TRPM4 抑制剂 9 - 菲酚（9-phenanthrol）组的 TRPM4 表达均低于手术组，表明乌司他丁可抑制 TRPM4 表达。
2. 抑制 TRPM4 改善 PND 大鼠神经认知功能
Y 迷宫结果显示，手术组自发交替率显著低于假手术组，而乌司他丁组和 9 - 菲酚组高于手术组；NOR 测试中，手术组辨别率降低，干预组则显著提升。这证实抑制 TRPM4 通路可减轻麻醉手术后的认知功能损害。
3. 抑制 TRPM4 下调凋亡相关蛋白表达
WB 检测显示，手术组促凋亡蛋白 BAX 表达升高，抗凋亡蛋白 BCL-2 表达降低，乌司他丁和 9 - 菲酚可逆转这一趋势。TUNEL 染色进一步表明，手术组海马细胞凋亡率显著增加，而干预组凋亡率降低，提示 TRPM4 抑制通过调节 BCL-2/BAX 平衡减少细胞凋亡。
4. 抑制 TRPM4 保护海马线粒体结构
透射电镜观察发现，手术组海马细胞线粒体肿胀、嵴结构破坏，而乌司他丁和 9 - 菲酚处理组线粒体形态明显改善，提示 TRPM4 抑制对线粒体结构具有保护作用，可能是其抗凋亡的机制之一。
研究结论与讨论
本研究证实，TRPM4 通道在老年 PND 大鼠海马中异常高表达，其激活可通过诱导神经元凋亡和线粒体损伤导致认知功能障碍。乌司他丁通过下调 TRPM4 表达，调节 BCL-2/BAX 凋亡通路，减少海马神经元凋亡，从而改善认知功能。这一发现不仅揭示了 PND 发病的新机制 ——TRPM4 介导的细胞凋亡途径，还为临床应用乌司他丁防治 PND 提供了直接的实验证据。
值得注意的是，TRPM4 作为一种 Ca2?激活的非选择性阳离子通道，广泛参与神经系统疾病。其过度激活可导致神经元去极化、钠离子内流增加，破坏血脑屏障并促进凋亡。本研究与既往关于 TRPM4 抑制剂在脑缺血、癫痫等模型中的神经保护作用一致，进一步拓展了 TRPM4 作为神经退行性疾病治疗靶点的潜在价值。此外，乌司他丁作为临床常用的蛋白酶抑制剂，其通过抑制 TRPM4 发挥神经保护作用的新机制，为老药新用提供了思路。
该研究不仅深化了对 PND 病理机制的认识，还为开发靶向 TRPM4 的防治策略奠定了基础，有望造福广大老年手术患者。未来研究可进一步探索乌司他丁与 TRPM4 相互作用的具体分子机制，以及在不同手术类型和麻醉方式中的普适性，推动其临床转化应用。
