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背景:术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是许多重大手术,特别是心脏手术患者术后常见的并发症,常表现为焦虑、精神紊乱、人格的改变、注意力下降以及记忆受损等。相关研究表明POCD在非心脏手术和心脏手术后均有可能发生,在心脏手术后,特别是体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)心脏手术后POCD的发生率高达83%。这种认知能力的改变可持续几天至几周,少数患者可持续至数月甚至更长时间。由于POCD可导致患者术后并发症和病死率增加、减缓患者康复速度、大大延长住院天数、增加了患者及其家属的经济和精神上的负担,甚至会影响患者出院后的生活质量,因此越来越受到全世界的关注。围术期神经功能损伤的病因很多,关于遗传因素对认知功能下降的影响方面的研究虽尚处于初步阶段,但仍提示基因可能起到了一定的调控作用。有些学者认为单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphis,SNP)会影响POCD的易感性,目前这方面的研究才刚刚起步,多以先设定一个或几个候选基因,再针对性地探讨候选基因与POCD间关联的方式为主,尚未采用全基因组关联研究(Genome Wide Association Studies,GWAS)的方法在全基因组的范围研究与POCD相关的SNPs。为此,我们设计了以下临床试验。目的:1.对年龄≥60岁的行CPB下心脏手术的患者进行术后POCD评估,并采集DNA行GWAS分析,筛查与POCD发生相关的SNPs位点;2.分析筛选出的与POCD的相关的SNPs,为下一步针对性探讨某个SNP位点对POCD遗传易感性影响的大样本研究做准备。方法:选取年龄≥60岁拟在CPB下行心脏手术的患者,完善术前检查和准备后,于术前1天和术后第7天用简易精神状态量表(Mini Mental State Examination,MMSE)进行认知功能评估,并于术前采集4ml静脉血,用乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)抗凝置于80°冰箱保存。根据术前和术后的MMSE评分将患者分成POCD组和非POCD组。将所有患者的血液样本提取DNA后用基因芯片进行基因测序,检测出的所有SNPs行哈迪温伯格定律吻合度检验,滤掉哈迪温伯格P值(Hardy Weinberg P value,Hwpval)<0.05,最小等位基因频率(minor allele frequency,MAF)<0.05的位点,筛选出与POCD关联度P值最小的50个SNPs位点,再通过网站查询这些位点及其所在基因的详细信息,选择最可能影响POCD的基因和SNPs,与POCD的发生进行危险度分析。结果:65例患者纳入最终分析,其中发生POCD的为20人,未发生POCD的为45人,两组间在年龄、身高、体重、术前MMSE评分、吸烟、合并疾病等方面没有明显差异(P>0.05)。发生POCD的患者中男性所占比例较未发生POCD的明显增多(P<0.05)。通过基因芯片共检测了93,994个SNPs,经数据质控和关联度分析,从中选取了关联度P值最小的50个SNPs。通过Hapmap网站(http://www.hapmap.org)、Human gene database(http://www.genecards.org)和pubmed网站(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp)查询这些SNPs及其所在基因的信息,最后筛选出ITPR1(三磷酸肌醇受体-1)基因的rs9311419、rs1822223、rs4685835和CDH23(钙黏蛋白-23)基因的rs7919846对POCD产生明显影响的可能性较大。结论:SNPs是POCD发生的遗传易感因素,其中ITPR1基因的rs9311419、rs1822223、rs4685835和CDH23基因的rs7919846对POCD产生明显影响的可能性较大。