小胶质细胞EPOR通过突触修剪参与氟烷诱导的发育性精细运动障碍

当代麻醉安全性研究:小鼠细微运动缺失的新病理机制

随着现代麻醉技术的进步,每年有数百万条生命赖以成功的手术。然而,各项临床研究,包括Mayo麻醉安全性小组(MASK)的研究表明,多次接受麻醉的儿童可能更容易发生精细运动控制障碍。但背后的机制尚未清晰。Neurosci. Bull.期刊上的一项新研究揭示了与小鼠细微运动缺失相关的新病理机制,并提出了潜在的干预策略,该研究由陕西省四方美军医大学口腔重建与再生国家重点实验室多名研究人员共同完成,成果于2024年2月17日获得接受。

研究背景:

此次研究针对的是ERYTHROPOIETIN RECEPTOR(EPOR),一种与巨噬细胞吞噬活动相关的微胶质细胞受体,在多次七氟醚麻醉暴露后,小鼠中脑前额叶皮质内明显下调。研究的关键发现是受抑制的EPO/EPOR信号轴导致微胶质细胞极化,过量的兴奋性突触修剪,以及小鼠多次麻醉接触后异常的细微运动控制技能。此外,通过腹腔注射补充EPO来源的肽ARA290,能完全逆转上述情况。

研究方法细节:

研究人员将新生小鼠随机分组,并采用不同的处理方式来模拟麻醉暴露及其疗效。包括对照组、七氟醚(SEV)组、以及ARA290处理组等。通过一系列实验,如Golgi染色、透射电镜观察、Western Blot和免疫荧光染色等,研究人员详细分析了微胶质细胞的活动改变以及突触的剪切情况。同时,运用RNA测序技术分析了麻醉暴露后小鼠MPFC区域差异表达的基因,进一步揭示了EPOR信号途径的变化。

研究结果:

实验揭露了在多次七氟醚麻醉后,微胶质细胞的过度突触剪切行为,并在长期内观测到突触和细胞间隔的损伤。通过干预治疗,ARA290能有效减轻微胶质细胞的激活,减少异常的突触剪切,显著改善细小运动损伤。

研究意义:

这项研究的科学价值在于,提出了对早期细微运动障碍病理学的新见解,并为治疗围手术期麻醉引发的神经毒性提供新的治疗靶点和策略。这项研究不仅强调了临床实践中关注麻醉对儿童大脑发育潜在影响的重要性,也可能改变将来对相关神经发育障碍的治疗方法。

研究特点:

该研究率先从微胶质细胞角度解析了特定受体(EPOR)对早期细微运动障碍的影响,并具有明显的新颖性和实验设计的创新性。通过ARA290这一潜在药物的验证,进一步表明通过靶向EPO/EPOR信号途径有望成为对抗麻醉引发神经毒性的新疗法。

该研究为理解儿童围手术期麻醉可能带来的神经发育风险提供了新的科学依据,并为防止或减轻这些风险提出了具体的研究途径和治疗策略。