三碘甲状腺原氨酸(T3)经 PPARα 通路改善新生大鼠 S - 氯胺酮诱导的髓鞘形成不良:为儿童麻醉神经保护带来新希望

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Experimental Neurology 4.6

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  儿童长时间或重复接触全麻药物可能致白质改变及认知行为异常,临床发现婴儿术后甲状腺激素水平下降。研究人员以新生大鼠为对象,研究 S - 氯胺酮麻醉后甲状腺激素变化及对髓鞘发育影响。结果显示 T3 可经 PPARα 通路改善髓鞘形成不良,为预防麻醉不良影响提供思路。

  在儿童医疗领域,麻醉是手术中不可或缺的环节。然而,近年来越来越多的研究发现,长时间或重复接触全身麻醉药物,可能会给孩子们带来意想不到的 “麻烦”。大量证据表明,儿童长时间(≥3 小时)或反复接受全身麻醉,可能会影响精细运动和社交能力,背后的原因很可能是麻醉对大脑白质造成了损伤。白质就像大脑中的 “通信电缆”,其完整性依赖于有髓鞘包裹的轴突,而髓鞘的形成则由少突胶质细胞完成,这些少突胶质细胞是由少突胶质前体细胞(OPCs)增殖、分化和成熟而来的。
与此同时,甲状腺激素在大脑发育中扮演着极其重要的角色,它参与调控干细胞和祖细胞的周期、成熟,以及神经元的树突分支、突触形成和髓鞘形成等关键过程。临床研究还观察到,婴儿在手术后,尤其是心脏手术后,甲状腺激素水平会下降。但令人疑惑的是,麻醉后的甲状腺功能减退是否会影响早期神经发育,比如髓鞘形成缺陷和行为变化,目前并不清楚。另外,给麻醉后的儿童补充甲状腺激素(如三碘甲状腺原氨酸,T3)能否让髓鞘形成恢复正常,也缺乏相关证据。

为了解开这些谜团,上海儿童医学中心的研究人员开展了一项针对新生大鼠的研究。他们希望弄清楚重复使用 S - 氯胺酮麻醉后,新生大鼠髓鞘形成不良的潜在机制。研究结果意义重大,发现 S - 氯胺酮麻醉会导致新生大鼠甲状腺激素水平下降,进而引发髓鞘形成不良;而补充 T3 则可以通过激活 PPARα 通路,促进 OPCs 分化为成熟的少突胶质细胞,改善髓鞘形成不良的情况,还能提升大鼠的运动协调能力。这一研究成果发表在《Experimental Neurology》杂志上,为预防早期麻醉暴露带来的不良影响提供了新的思路和方向。

在研究过程中,研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,为了探究麻醉对甲状腺激素的影响,他们在新生大鼠麻醉 12 小时后采集血样,利用 ELISA 试剂盒检测甲状腺激素水平;其次,为研究相关机制,通过实验观察 S - 氯胺酮对 OPCs 分化的影响,以及 T3 和 PPARα 抑制剂、激活剂干预后的变化情况;另外,还进行了动物行为学实验,评估大鼠的运动协调能力。

S - 氯胺酮诱导新生大鼠甲状腺激素下降和运动协调障碍


研究人员在新生大鼠麻醉 12 小时后采集血样,使用 ELISA 试剂盒测量甲状腺激素水平。结果显示,与对照组相比,麻醉 12 小时后,三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和游离三碘甲状腺原氨酸(fT3)水平大幅下降,而促甲状腺激素(TSH)水平在 S - 氯胺酮暴露后没有明显变化 。这表明 S - 氯胺酮麻醉会显著降低新生大鼠的甲状腺激素水平,且这种变化可能与后续的生理影响相关。

讨论


在本研究中,研究人员证实了新生大鼠反复暴露于 S - 氯胺酮会导致循环甲状腺激素水平降低,进而引发髓鞘形成不良。S - 氯胺酮介导的甲状腺激素下降会阻碍 OPCs 分化为成熟的少突胶质细胞。而补充 T3 则可以挽救 OPCs 的成熟停滞,通过 PPARα 信号通路改善髓鞘形成不良。研究揭示了 S - 氯胺酮麻醉后血清 T3、T4 和 FT3 水平显著降低,这一发现不仅明确了 S - 氯胺酮与甲状腺激素水平、髓鞘形成之间的关系,还为后续干预措施提供了理论依据。

综上所述,这项研究明确了 S - 氯胺酮麻醉对新生大鼠甲状腺激素和髓鞘形成的影响,发现 T3 可通过 PPARα 通路改善相关不良影响。这一成果为理解儿童麻醉后神经发育异常提供了重要线索,为开发预防和治疗早期麻醉暴露不良后果的方法奠定了基础,有望在未来转化为临床应用,减少麻醉对儿童神经发育的潜在危害,具有重要的科学价值和临床意义。

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