《Brain Research Bulletin》：Electroacupuncture Attenuates Anesthesia/Surgery-Induced Cognitive Impairment in Aged Rats by Inhibiting IL-17A Mediated Hippocampal Synaptic Dysfunction via the ERK/CREB Signaling Pathway
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电针(EA)预处理可减轻老年大鼠麻醉/手术诱导的认知功能下降，该效应可被外源性IL-17A给药逆转。研究人员确定了IL-17A/ERK/CREB/突触可塑性轴作为介导EA对抗术后认知功能障碍(POCD)神经保护作用的新型机制级联。EA恢复海马CA1区树突棘密度
电针(EA)预处理可减轻老年大鼠麻醉/手术诱导的认知功能下降，该效应可被外源性IL-17A给药逆转。研究人员确定了IL-17A/ERK/CREB/突触可塑性轴作为介导EA对抗术后认知功能障碍(POCD)神经保护作用的新型机制级联。EA恢复海马CA1区树突棘密度并上调突触蛋白，维持结构突触完整性。
该研究围绕老年群体高发的术后认知功能障碍(POCD)展开。POCD是老年患者术后常见的中枢神经系统并发症，表现为急性谵妄及长期的神经认知功能衰退，包括精神障碍、焦虑、人格改变和记忆缺损，可增加永久认知障碍、痴呆及术后死亡率风险，给患者家庭带来沉重心理与经济负担。随着老龄化加剧及外科麻醉技术进步，接受全身麻醉手术的老年患者增多，POCD发病率上升，但目前缺乏有效的干预策略。既往研究表明POCD发病机制涉及神经元凋亡、突触可塑性破坏、氧化应激失衡及神经炎症反应增强；白细胞介素-17A(IL-17A)主要由辅助性T细胞17(Th17)分泌，其受体在海马CA1区高表达并参与认知调节，且IL-17A对突触可塑性具有损害作用；电针(EA)结合传统针刺与现代电刺激技术，在POCD老年动物模型中显示神经保护作用，但其确切机制尚未阐明。因此，研究人员旨在探讨IL-17A在EA改善老年大鼠POCD中的作用及下游信号机制，为老年患者围术期神经保护提供依据。该研究发表于《Brain Research Bulletin》。
研究人员主要采用以下关键技术方法：选用20月龄健康雄性Sprague-Dawley老年大鼠，按标准功率计算确定样本量并随机分组，开展两阶段实验，第一阶段设假手术(sham)、假手术+EA(sham+EA)、POCD、POCD+EA组，第二阶段增设POCD+EA+IL-17A组并给予外源性IL-17A腹腔注射；通过七氟烷吸入麻醉联合剖腹探查术建立POCD模型；于术前连续5天在“内关(PC6)”“合谷(LI4)”“足三里(ST36)”穴进行EA预处理（疏密波2/15 Hz，1 mA）；术后第3天采用旷场实验(OFT)评估自发活动、新物体识别(NOR)实验评估认知功能；取海马CA1区组织进行RNA测序(RNA-seq)与功能富集分析（GO、KEGG、GSEA）；高尔基-考克斯(Golgi-Cox)染色观察树突形态与棘密度；蛋白质印迹(Western blot)检测IL-17A、Ras、Raf、磷酸化MEK(p-MEK)、磷酸化ERK(p-ERK)、磷酸化CREB(p-CREB)等蛋白表达；免疫荧光三标染色观察IL-17A与p-CREB在神经元中的共定位；数据采用单因素方差分析(ANOVA)等统计学方法处理。
3.1. EA improves postoperative cognitive impairment in aged rats
研究人员通过旷场实验(OFT)发现各组长总路程、中央区停留时间及中央区路程无显著差异，表明麻醉手术未造成老年大鼠活动限制；新物体识别(NOR)实验显示POCD组辨别指数显著降低，而POCD+EA组辨别指数升高；尼氏染色显示POCD组尼氏体减少，EA预处理可抑制其减少，sham与sham+EA组无差异，说明麻醉手术损害老年大鼠认知而非运动功能，EA预处理可减轻此认知下降。
3.2. EA alters the profile of gene expression in aged rats
研究人员对海马CA1区行RNA测序，发现POCD+EA组与POCD组相比有267个上调、338个下调的差异表达基因(DEGs)；GO与KEGG富集分析显著富集突触可塑性相关过程（如长时程增强、突触后密度、树突发育）及IL-17A信号通路、ERK信号通路、长时程增强等；突触可塑性相关基因如Mapk1、SYN、CREB1表达存在差异；基因集富集分析(GSEA)显示ERK信号通路与IL-17A信号通路显著富集，提示EA可能通过调节ERK与IL-17A信号通路影响突触可塑性。
3.3. EA alleviates synaptic plasticity in hippocampal CA1 region of aged rats in response to anesthesia/surgery exposure
研究人员通过高尔基-考克斯染色发现POCD组海马CA1区树突长度、突触棘密度、树突交叉数及突触素(synaptophysin)、PSD-95表达低于sham组；POCD+EA组上述指标较POCD组改善，sham与sham+EA组无差异，表明EA预处理可防止麻醉手术导致的海马CA1区突触结构损害，维持突触可塑性。
3.4. EA relieves IL-17A-mediated inhibition of ERK/CREB signaling in hippocampal CA1 neurons to exert neuroprotection in aged rats exposed to anesthesia/surgery
研究人员通过蛋白质印迹(Western blot)发现POCD组海马IL-17A表达升高，Ras、Raf、p-MEK、p-ERK、p-CREB表达降低；POCD+EA组IL-17A降低，Ras、Raf、p-MEK、p-ERK、p-CREB升高；免疫荧光显示POCD组IL-17A与神经元共表达增加、p-CREB与神经元共表达减少，POCD+EA组相反，sham与sham+EA组无差异，说明EA通过抑制IL-17A、激活ERK/CREB信号发挥神经保护。
3.5. Upregulation of IL-17A blocks the neuroprotective effect of EA via alleviating ERK/CREB signaling pathway
研究人员在外源性给予IL-17A后发现，POCD+EA+IL-17A组新物体识别(NOR)辨别指数较POCD+EA组显著降低，尼氏体减少，海马CA1区树突长度、突触棘密度、交叉数、突触素、PSD-95、p-ERK、p-CREB表达及p-CREB与神经元共表达均较POCD+EA组下降，旷场实验(OFT)无差异，表明外源性IL-17A可阻断EA的神经保护效应，抑制ERK/CREB通路及突触可塑性恢复。
讨论部分总结：研究人员确认EA预处理通过抑制IL-17A表达、激活ERK/CREB级联反应、挽救海马CA1区突触可塑性，减轻老年大鼠麻醉手术诱导的认知下降，首次提出IL-17A/ERK/CREB/突触可塑性轴是EA作用的新机制。POCD模型通过七氟烷麻醉联合剖腹术建立，OFT与NOR有效评估认知且排除运动干扰；海马CA1区突触可塑性受损是POCD关键机制；EA刺激内关、合谷、足三里改善认知；ERK/CREB通路激活调控突触相关基因转录；IL-17A通过招募Act1/TRAF6上调MKP-1去磷酸化ERK抑制通路，EA降低IL-17A解除此抑制；EA降低IL-17A可能涉及外周Th17重平衡、中枢神经元/胶质细胞转录抑制或自主神经调节，需未来用条件敲除等明确；研究局限包括模型单一、未考虑性别差异、穴位强度未探索、行为学可增补水迷宫等。结论部分翻译：综上所述，电针(EA)预处理通过抑制IL-17A介导的海马突触功能障碍经由ERK/CREB信号通路减轻老年大鼠麻醉/手术诱导的认知下降。这些发现阐明了EA的神经保护机制，为深入研究老年患者POCD的预防与治疗提供了视角。
