《Nature Neuroscience》免疫细胞在麻醉恢复中的意外作用

梅奥诊所的一项研究强调了小胶质细胞在帮助大脑从麻醉中恢复中的关键作用，为管理麻醉后并发症和加强患者护理提供了新的见解。

　　

梅奥诊所发表在《Nature Neuroscience》杂志上的一项新研究发现，作为中枢神经系统主要防御机制的细胞也有助于大脑从麻醉中恢复过来。这一发现为开发解决麻醉后并发症的技术开辟了新的可能性。

麻醉结束后，超过三分之一的患者会出现极度嗜睡或过度活跃的症状，这种副作用被称为谵妄。梅奥的研究人员发现，大脑中一种叫做小胶质细胞的特殊免疫细胞可以保护神经元免受麻醉后遗症的影响，从而唤醒大脑。

小胶质细胞在神经元活动中的作用

“这是我们第一次看到小胶质细胞通过物理参与大脑回路来增强和促进神经元活动，”梅奥诊所神经科学家、该研究的资深作者Long-Jun Wu说。

研究人员观察到小胶质细胞楔入神经元和抑制性突触之间，在麻醉下抑制神经活动。小胶质细胞似乎试图保护神经元以抵消镇静作用。

大脑由神经元网络组成，这些神经元可以激发并刺激全身的活动。神经元由突触连接，突触接收和传输信号，使人能够移动、思考、感觉和交流。在这种环境下，小胶质细胞有助于保持大脑的健康、稳定和功能。虽然小胶质细胞早在100多年前就被发现了，但直到最近20年，它们才成为一个严肃的研究焦点。

小胶质细胞研究进展

一开始，科学家们只有固定的小胶质细胞玻片来检查，这些玻片提供了这些细胞的静止快照。最初，人们认为当神经元不活跃，大脑安静时，小胶质细胞就不那么活跃。然后，技术使更详细地观察和研究小胶质细胞成为可能，包括它们如何运动。

“小胶质细胞是独特的脑细胞，因为它们具有非常动态的过程。他们一边移动一边跳舞，一边检查大脑。我们现在有强大的图像显示他们的活动和运动，”Long-Jun Wu博士说。

几年来，Long-Jun Wu博士和他的团队一直在研究小胶质细胞和神经元如何在健康和不健康的大脑中交流。例如，他们已经证明，小胶质细胞可以抑制癫痫发作期间神经元的过度活跃。

小胶质细胞对麻醉的反应

2019年，研究人员发现，小胶质细胞可以感知大脑及其活动何时受到抑制，例如通过麻醉。他们发现，当这种情况发生时，小胶质细胞变得更加活跃和警惕。

“我们现在可以看到小胶质细胞增加了它们的监视和巡逻大脑的神经活动，就像夜间警察在其他一切都很安静的时候对可疑活动做出反应一样，”Long-Jun Wu博士说。

麻醉后出现谵妄或躁动的患者也会感到过度活跃或极度迟钝。研究人员认为，过度活跃可能是由于小胶质细胞过多地介入神经元和抑制性突触之间。

“如果我们能够探索小胶质细胞在各种生理状态(如睡眠)中的作用，我们就可以应用这些知识来改善临床环境中的患者护理，”该研究的主要作者、梅奥诊所高级研究员Koichiro Haruwaka博士说。

参考文献:“Microglia enhance post-anesthesia neuronal activity by shielding inhibitory synapses” by Koichiro Haruwaka, Yanlu Ying, Yue Liang, Anthony D. Umpierre, Min-Hee Yi, Vaclav Kremen, Tingjun Chen, Tao Xie, Fangfang Qi, Shunyi Zhao, Jiaying Zheng, Yong U. Liu, Hailong Dong, Gregory A. Worrell and Long-Jun Wu, 4 January 2024, Nature Neuroscience.