论文标题：Sex and genetic differences in postoperative cognitive dysfunction: a longitudinal cohort analysis

期刊：Biology of Sex Differences

作者：Katie J. Schenning, Charles F. Murchison, Nora C. Mattek, Jeffrey A. Kaye & Joseph F. Quinn

发表时间：2019/03/29

DOI：10.1186/s13293-019-0228-8

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众所周知，老年人在接受外科手术后产生认知功能障碍的风险更高。此外，虽然阿尔茨海默症的认知下降率也存在性别差异，但尚未有研究真正探讨过性别作为一种生物学变量对术后认知功能障碍的影响。本文中，最近在 Biology of Sex Differences 上发表了最新研究的作者们向我们讲述了他们针对这一问题所进行的工作。

老年人术后的认知功能障碍

有关手术后和麻醉后的认知变化的最早报道可以追溯到100多年前，而且经常会听说某些老年人在术后会变得完全不像以前的自己。在美国每年的4000多万例麻醉手术中，65岁及以上的患者占了三分之一以上，他们在围手术期发生神经认知障碍的风险最高。

最常见的围手术期神经认知障碍是术后谵妄，通常持续数小时至数天。相比之下，术后认知功能障碍（POCD）是指一直持续到围手术期恢复期之后的认知下降，通常能持续手术和麻醉后数月甚至一年。POCD的典型特征为认知缺陷，包括注意力、记忆力、专注力和/或执行功能方面的损害。毫无疑问，对于许多老年患者和护理人员来说，认知的恢复总是牵动着他们的心。

鉴于并不是所有有过手术和麻醉史的人都会发生POCD，因此POCD可能涉及到某些主要的生物学风险因素，这也是我们的研究所要解决的问题。我们想确定生理上的性别和/或遗传因素是否会增加老年人患POCD的风险。我们特别选择了APOE4基因进行研究，因为它是迄今为止已知的最关键的阿尔茨海默症遗传风险因子。

虽然阿尔茨海默症是由环境和遗传风险因素相互作用引起的疾病，但是目前还不清楚手术和麻醉是否也是其中一个风险因素。在我们之前对一组超过500名老年人的研究中，我们发现麻醉/手术暴露和载脂蛋白等位基因的存在对于多种认知指标的下降速度有协同作用。

年龄、基因和性别与术后认知功能的关联

为了进一步深化上面提到的我们的研究，我们将研究组进行了扩展，使其包括在莱顿阿兹海默症中心进行的几项纵向衰老研究。与其他纵向老化研究不同，这些记录是独一无二的，有关参与者手术史的信息每半年便会收集和更新一次。

在我们最近发表在Biology of Sex Differences 上的文章中，我们分析了超过1000名参与者的数据。在这个规模更大的队列中，我们拥有足够的数据来研究性别和遗传差异的作用，以及这些生物学因素对术后认知功能障碍的潜在影响。我们特别想要弄清楚在APOE4阳性的老年患者（至少存在一个APOE4等位基因/APOE4+基因拷贝）中，术后认知能力的下降是否存在性别差异。

众所周知，APOE4等位基因以性别依赖性的方式提升患阿兹海默症的风险，它近乎一边倒地影响女性的患病率和严重程度；美国阿兹海默症患者中有近2/3是女性。另一方面，几项研究表明，与老年女性相比，老年男性更容易在术后出现谵妄。

我们的数据不仅证实了之前的研究结果，还表明与没有接受过手术和麻醉的老年人相比，接受过手术和全身麻醉的老年人认知衰退的速度加快。我们发现，APOE4阳性的男性术后认知功能下降的风险高于APOE4阳性的女性。由于阿尔茨海默症的研究文献通常显示与APOE4阳性的男性相比，APOE阳性的女性患阿尔茨海默氏症的风险更大，所以，当发现APOE4阳性的男性表现出比女性更严重的认知衰退这一结果时，我们感到非常的惊讶。

因此，需要通过更多的研究来确定为什么APOE4阳性的男性术后认知能力下降的速度比APOE4阳性的女性更快。在年龄较大的人群（如本队列研究对象）中，患精神错乱的女性的比例比男性要高得多。我们推测，这些因素在女性中产生了“天花板效应”，因此APOE4阳性的女性中额外的脑损伤的影响不是很明显，而在男性中，手术/麻醉则更有可能影响认知衰退的速度。

图片来源：Wellcome Collection gallery (2018-03-22)

对医院和护理人员的启示

一个重要的启示是，在决定要不要给老年人做手术的过程中，脑中一定要了解性别和APOE4基因型的潜在影响。原因如下：首先，如果护理人员知道谁术后认知能力下降的风险更高，他们就能更准确地就手术风险和益处向这些人及其家人提供咨询，这可能导致他们决定放弃选择性手术。

其次，这一信息也有助于建立关键的术后护理和适当的出院计划。许多研究表明，多学科的、积极主动的、个性化的出院计划有助于提高患者满意度，缩短住院时间，减少再次入院的概率。

在未来，前瞻性研究可以将围手术期神经认知障碍（例如谵妄和POCD）发展中性别遗传风险因素的相互作用考虑进来。

摘要：

Background

Postoperative cognitive dysfunction (POCD) is a common postoperative complication experienced by patients aged 65 years and older, and these older adults comprise more than one third of the surgical patients in the USA. Because not everyone with a history of exposure to surgery and anesthesia develops POCD, there are likely major biological risk factors involved. There are important gaps in our knowledge regarding whether genetic makeup, biological sex, or other Alzheimer’s disease risk factors predispose older adults to developing POCD. We set out to determine whether biological sex and Apolipoprotein E-ε4 (APOE4) carrier status increase the risk of developing POCD in older adults.

Methods

We performed a cohort analysis of 1033 participants of prospective longitudinal aging studies. Participants underwent regular cognitive test batteries and we compared the annual rate of change over time in various cognitive measures in the women exposed to surgery and general anesthesia compared to the men exposed to surgery and general anesthesia. Mixed-effects statistical models were used to assess the relationship between biological sex, APOE4 carrier status, surgery and anesthesia exposure, and the rate of change in cognitive test scores.

Results

When comparing all men (n = 89) and women (n = 164) who had surgery, there were no significant sex differences in postoperative cognitive outcomes. However, men with an APOE4 allele performed significantly worse on cognitive testing following surgery and anesthesia than women APOE4 carriers, even after adjusting for age, education level, and comorbidities.

Conclusions

Older men with APOE4 allele may be more vulnerable to postoperative cognitive dysfunction than older women with APOE4 allele.

（来源：科学网）