現代麻酔の安全性研究：マウスの微細運動欠如に関する新たな病理メカニズム

現代麻酔技術の進歩により、毎年何百万もの命が成功する手術に頼っています。しかし、Mayo麻酔安全グループ（MASK）の研究を含む様々な臨床研究は、複数回麻酔を受けた子供たちがより微細な運動制御障害を発症しやすい可能性があることを示しています。しかし、その背後にあるメカニズムはまだ明確ではありません。Neurosci. Bull.誌に掲載された新しい研究は、マウスの微細運動欠如に関連する新たな病理メカニズムを明らかにし、潜在的な介入戦略を提案しています。この研究は陝西省四方美軍医科大学口腔再建・再生国家重点実験室の複数の研究者によって共同で実施され、2024年2月17日に受理されました。

研究背景：

この研究は、ERYTHROPOIETIN RECEPTOR（EPOR）に焦点を当てています。これはマクロファージの貪食活動に関連するミクログリア受容体で、複数回のセボフルラン麻酔暴露後、マウスの前頭前皮質内で顕著に下方制御されます。研究の重要な発見は、抑制されたEPO/EPORシグナル軸がミクログリアの極性化、過剰な興奮性シナプスの刈り込み、およびマウスが複数回麻酔に暴露された後の異常な微細運動制御スキルを引き起こすということです。さらに、EPO由来のペプチドARA290を腹腔内注射することで、上記の状況を完全に逆転させることができます。

研究方法の詳細：

研究者は新生マウスをランダムに群分けし、麻酔暴露とその治療効果をシミュレートするために異なる処理方法を採用しました。これには対照群、セボフルラン（SEV）群、およびARA290処理群などが含まれます。ゴルジ染色、透過型電子顕微鏡観察、ウェスタンブロット、免疫蛍光染色などの一連の実験を通じて、研究者はミクログリアの活動変化とシナプスの刈り込み状況を詳細に分析しました。同時に、RNA配列決定技術を用いて、麻酔暴露後のマウスMPFC領域における差次的発現遺伝子を分析し、EPORシグナル経路の変化をさらに明らかにしました。

研究結果：

実験は、複数回のセボフルラン麻酔後、ミクログリアの過剰なシナプス刈り込み行動を明らかにし、長期的にシナプスと細胞間隙の損傷が観察されました。介入治療を通じて、ARA290はミクログリアの活性化を効果的に軽減し、異常なシナプス刈り込みを減少させ、微細運動障害を著しく改善しました。

研究の意義：

この研究の科学的価値は、早期の微細運動障害の病理学に新たな洞察を提供し、周術期麻酔によって引き起こされる神経毒性の治療のための新しい治療標的と戦略を提供したことにあります。この研究は、臨床実践において麻酔が子供の脳発達に与える潜在的な影響に注目することの重要性を強調するだけでなく、将来的に関連する神経発達障害の治療法を変える可能性があります。

研究の特徴：

この研究は、ミクログリアの観点から特定の受容体（EPOR）が早期の微細運動障害に与える影響を初めて解析し、顕著な新規性と実験設計の革新性を持っています。ARA290という潜在的な薬物の検証を通じて、EPO/EPORシグナル経路をターゲットにすることが麻酔誘発性神経毒性に対抗する新しい治療法となる可能性をさらに示しています。

この研究は、子供の周術期麻酔がもたらす可能性のある神経発達リスクを理解するための新しい科学的根拠を提供し、これらのリスクを防止または軽減するための具体的な研究経路と治療戦略を提案しています。