《Scientific Reports》：Ulinastatin modulates TRPM4 expression and apoptosis to mitigate cognitive dysfunction in aged perioperative neurocognitive disorder rats
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圍手術期神經認知障礙（PND）在老年患者中高發且機制未明。本研究探討烏司他丁對 PND 大鼠認知功能的影響，發現其可下調 TRPM4 表達、減少海馬細胞凋亡，為 PND 防治提供新方向。
隨著全球老齡化加劇，老年患者手術量逐年上升，圍手術期神經認知障礙（perioperative neurocognitive disorder, PND）成為備受關注的術后并發癥。PND 表現為記憶減退、情緒異常等認知功能改變，不僅延長住院時間、增加醫療負擔，還可能升高死亡率。盡管已知神經炎癥、氧化應激等與 PND 相關，但具體機制仍不明確，尤其是瞬時受體電位 Melastatin 4 通道（transient receptor potential melastatin 4, TRPM4）在其中的作用尚未闡明。此前研究發現，烏司他�。╱linastatin）可降低老年患者 PND 發生率，但其靶點和分子機制亟待探索。
為揭開這一科學謎題，山東第二醫科大學的研究團隊開展了相關研究。他們以 18 月齡雄性 SD 大鼠為模型，構建脛骨骨折內固定手術誘導的 PND 模型，通過 Y 迷宮、新物體識別（NOR）測試評估認知功能，結合免疫印跡（WB）、實時熒光定量 PCR（qPCR）、免疫熒光（IF）及 TUNEL 染色等技術，探究烏司他丁與 TRPM4 通道及海馬細胞凋亡的關聯。研究成果發表在《Scientific Reports》，為 PND 的防治提供了重要科學依據。
研究采用的關鍵技術方法包括：①動物模型構建：吸入七氟烷麻醉下進行大鼠脛骨骨折內固定手術；②行為學檢測：Y 迷宮測試自發交替率，NOR 測試辨別率評估認知功能；③分子生物學檢測：WB、qPCR 檢測 TRPM4、BCL-2、BAX 等蛋白及 mRNA 表達；④細胞凋亡檢測：TUNEL 染色結合熒光顯微鏡觀察海馬神經元凋亡；⑤線粒體形態分析：透射電鏡（TEM）觀察海馬細胞線粒體結構變化。
研究結果
1. PND 模型大鼠海馬 TRPM4 表達升高
通過 WB、qPCR 及 IF 檢測發現，與假手術組相比，手術組大鼠海馬 TRPM4 蛋白及 mRNA 表達顯著上調，提示 TRPM4 可能參與 PND 的認知損傷過程。而烏司他丁預處理組和 TRPM4 抑制劑 9 - 菲酚（9-phenanthrol）組的 TRPM4 表達均低于手術組，表明烏司他丁可抑制 TRPM4 表達。
2. 抑制 TRPM4 改善 PND 大鼠神經認知功能
Y 迷宮結果顯示，手術組自發交替率顯著低于假手術組，而烏司他丁組和 9 - 菲酚組高于手術組；NOR 測試中，手術組辨別率降低，干預組則顯著提升。這證實抑制 TRPM4 通路可減輕麻醉手術后的認知功能損害。
3. 抑制 TRPM4 下調凋亡相關蛋白表達
WB 檢測顯示，手術組促凋亡蛋白 BAX 表達升高，抗凋亡蛋白 BCL-2 表達降低，烏司他丁和 9 - 菲酚可逆轉這一趨勢。TUNEL 染色進一步表明，手術組海馬細胞凋亡率顯著增加，而干預組凋亡率降低，提示 TRPM4 抑制通過調節 BCL-2/BAX 平衡減少細胞凋亡。
4. 抑制 TRPM4 保護海馬線粒體結構
透射電鏡觀察發現，手術組海馬細胞線粒體腫脹、嵴結構破壞，而烏司他丁和 9 - 菲酚處理組線粒體形態明顯改善，提示 TRPM4 抑制對線粒體結構具有保護作用，可能是其抗凋亡的機制之一。
研究結論與討論
本研究證實，TRPM4 通道在老年 PND 大鼠海馬中異常高表達，其激活可通過誘導神經元凋亡和線粒體損傷導致認知功能障礙。烏司他丁通過下調 TRPM4 表達，調節 BCL-2/BAX 凋亡通路，減少海馬神經元凋亡，從而改善認知功能。這一發現不僅揭示了 PND 發病的新機制 ——TRPM4 介導的細胞凋亡途徑，還為臨床應用烏司他丁防治 PND 提供了直接的實驗證據。
值得注意的是，TRPM4 作為一種 Ca2?激活的非選擇性陽離子通道，廣泛參與神經系統疾病。其過度激活可導致神經元去極化、鈉離子內流增加，破壞血腦屏障并促進凋亡。本研究與既往關于 TRPM4 抑制劑在腦缺血、癲癇等模型中的神經保護作用一致，進一步拓展了 TRPM4 作為神經退行性疾病治療靶點的潛在價值。此外，烏司他丁作為臨床常用的蛋白酶抑制劑，其通過抑制 TRPM4 發揮神經保護作用的新機制，為老藥新用提供了思路。
該研究不僅深化了對 PND 病理機制的認識，還為開發靶向 TRPM4 的防治策略奠定了基礎，有望造福廣大老年手術患者。未來研究可進一步探索烏司他丁與 TRPM4 相互作用的具體分子機制，以及在不同手術類型和麻醉方式中的普適性，推動其臨床轉化應用。
