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作者:王丹 梅伟 华中科技大学附属同济医院麻醉科;熊利泽 第四军医大学西京医院麻醉与围术期医学科
自1846年10月16日Dr.Morton在美国麻省总医院成功公开演示乙醚麻醉以来,麻醉学科经历了飞速发展,正由"麻醉学"过渡到"麻醉与围术期医学",麻醉医生也由过去的"技师"转变为围术期患者生命安全的"守护神"。要推动麻醉学科继续前进,除了持续提高临床麻醉管理水平外,进行相关领域的科学研究也是十分必要的。本文精选《Cell》2016年发表的与麻醉领域相关的基础研究文章6篇与同行分享。
1.肥胖个体中,髓样细胞来源的血管内皮生长因子(VEGF)可维持大脑组织的糖代谢,从而减轻认知损害
德国科隆马克斯普朗克代谢研究所(Max Planck Institute for Metabolism Research)主任Jens Brüning领导研究团队报道了给小鼠喂食3 d高脂肪食物会导致大脑组织葡萄糖含量下降,4周之后大脑恢复正常的葡萄糖摄取水平,这与血脑屏障周围巨噬细胞分泌的VEGF对血脑屏障GLUT-1转运体的上调作用,大脑糖摄取量得以代偿有关。同时发现,在肥胖个体中,髓样细胞来源的VEGF可减缓神经退行性病变的进程。该研究不仅为代谢性疾病的相关研究提供了新的思路,同时也启发麻醉医生探索可能的围术期患者脑功能和认知功能的保护策略。
2.与小胶质细胞相关的神经系统疾病
小胶质细胞属于神经胶质细胞,相当于脑和脊髓中的巨噬细胞,是中枢神经系统的第一道也是主要的免疫防线。中枢神经系统的发育和功能维持依赖于小神经胶质细胞的调控与稳定平衡,小胶质细胞在发挥"侦查作用"的过程中过多激活或失控会引起相关疾病。Beggs和Salter针对小胶质细胞相关性神经系统疾病撰写了这篇综述,指出小神经胶质细胞的失调与神经发育障碍(如自闭症)、神经退行性疾病(如老年痴呆症)、精神分裂症以及慢性神经病理疼痛的发生密切相关。在慢性神经病理性疼痛方面,Mapplebeck等的研究发现,脊髓小胶质细胞通过激活转录因子IRF8和IRF5来上调P2X4受体的表达,从而导致脊髓痛觉神经环路去抑制状态,导致痛觉敏化,且该现象存在性别差异,相关的信号通路只存在于男性患者。
3.人源大麻素受体1(CB1)的三维晶体结构
CB1是精神类药物四氢大麻酚的主要作用靶点,可被内源性大麻素激活,是治疗疼痛、炎症、肥胖、物质成瘾等的潜在药物靶点。上海科技大学研究人员成功解析了人源大麻素受体与小分子拮抗剂AM6538复合物的精细晶体结构,分辨率达到2.8埃。该成果揭示了CB1的关键结构及与拮抗剂结合的特征,结合功能学及分子模型的研究,使我们对CB1与其配体的结合及相互作用模式有了更深刻的认识。该研究进一步揭示了CB1生理作用的分子基础,为未来研制更多以CB1为靶点的药物奠定基础。在疼痛治疗方面,有望增加镇痛药物新成员。
4.位于椭球体的R2神经元可诱导睡眠冲动
美国约翰霍普金斯大学的研究人员在果蝇脑中发现一种与睡眠冲动相关的神经元,该研究团队利用基因工程技术在多个果蝇品系中激活不同种类的神经元,随后监测果蝇的睡眠情况,其中某些品系的果蝇持续睡眠数小时,经过鉴别和定位,证实诱导睡眠冲动的R2神经元胞体位于椭球体中。虽然果蝇与人类在外表上有非常大的差异,但仍然与人类有许多相同的基因甚至行为,因此该研究或许可为更好地理解和治疗睡眠障碍提供理论基础。同时,该项研究或可为研究全身麻醉机制提供新的思路。
5.抑制加双氧酶EGLN1可预防心肌再灌注损伤
缺血预处理是指反复短暂的缺血处理可使器官或组织在后续较长时程缺血及再灌注中得到保护,远端缺血预处理是指对四肢等部位的缺血预处理,可实现对远隔器官的保护。远端缺血预处理的机制尚未阐明,且临床疗效受多种因素影响。加双氧酶EGLN1对低氧敏感,可诱导低氧诱导因子转录因子的表达,是缺血再灌注损伤的主要原因。哈佛大学William G研究团队通过基因敲除和使用抑制剂来去除加双氧酶EGLN1因素,探讨EGLN1是否介导远端缺血预处理对心肌的保护作用及具体机制,结果显示,抑制α酮戊二酸依赖的加双氧酶EGLN1可实现对心肌的保护作用,并证实EGLN1的缺失导致α酮戊二酸的积聚,进而促使肝脏产生犬尿喹啉酸(KYNA),KYNA介导了缺血再灌注心肌的保护作用,KYNA或可成为心肌保护更有效的靶点。
来源:中华麻醉学杂志2017年第37卷第2期