マウスのアストロサイトにおけるTREM2の発現は、ミクログリアによる海馬CA1領域の樹状突起スパイン剪定を通じてセボフルランによる発達神経毒性を回避する

研究背景と意義

セボフルランは小児麻酔で最も広く使用される麻酔薬の一つであり、早期の複数回のセボフルラン暴露はマウスに発達神経毒性を引き起こすが、その詳細なメカニズムはまだ明らかになっていない。アストロサイトトリガー受容体2（TREM2）は、初期の脳発達段階におけるミクログリア介在性のシナプス精緻化に重要である。本研究は、セボフルラン誘発性の発達神経毒性過程において、TREM2がマウス海馬CA1領域の樹状突起スパイン剪定に与える影響を探索した。

研究出典

この研究は、鄧麗、宋紹勇、趙偉明、孟小文、劉紅、鄭青、彭可、季富海によって共同で行われ、中国科学院脳科学・知能技術卓越イノベーションセンターに所属している。研究成果は2024年に「Neuroscience Bulletin」誌に掲載された。

研究の詳細プロセス

a) 研究設計と方法

1. 実験モデルの構築: マウスの生後6、8、10日目にセボフルランで麻酔を行い、その後オープンフィールドテストとMorrisの水迷路テストで行動パフォーマンスを評価した。
2. 遺伝子操作: 定位注射法を用いてTREM2のノックダウンと過剰発現実験を行った。
3. 生化学分析: ウェスタンブロット、免疫蛍光、電子顕微鏡、3D再構築、ゴルジ染色、全細胞パッチクランプ記録実験を実施した。

b) 主な研究結果

• セボフルラン暴露はマウス海馬領域でのTREM2タンパク質発現を上昇させ、ミクログリア介在性の樹状突起スパイン剪定を増加させた。
• TREM2ノックダウンは樹状突起スパイン剪定を顕著に減少させ、セボフルラン処理マウスの神経形態異常と認知障害を部分的に悪化させた。
• 反対に、TREM2過剰発現はミクログリア介在性の樹状突起スパイン剪定を強化し、神経形態異常を修復し、認知機能障害を緩和した。

c) 研究結論と価値

TREM2はマウス新生児期のセボフルラン暴露後の神経認知障害に対して保護作用を持ち、CA1ニューロンにおけるミクログリア介在性の樹状突起スパイン剪定を強化することで、セボフルラン誘発性の発達神経毒性の予防のための潜在的な治療ターゲットを提供した。

d) 研究のハイライト

• この研究は、ミクログリア介在性のシナプス剪定におけるTREM2の役割を画期的に解明し、発達神経毒性の予防の可能性を示唆した。
• 発達期の麻酔薬使用の安全性評価に科学的根拠を提供し、重要な臨床応用価値を持つ。

研究の意義と展望

本研究は、早期麻酔薬暴露による神経障害におけるTREM2の作用メカニズムの空白を埋めた。今後、セボフルランがTREM2発現に影響を与える具体的な分子レベルのメカニズムをさらに探索し、小児麻酔のベストプラクティスに科学的根拠を提供することが期待される。