本研究表明,长时间麻醉触发神经炎症和补体介导的小胶质细胞突触消除,导致神经认知功能障碍和焦虑样行为。
01文献导读
研究背景
七氟烷致PND的机制
1.神经炎症
2.脑源性神经营养因子
3.神经递质
实验流程
研究结果
长时间麻醉引发认知功能障碍和焦虑行为
长时间麻醉下调神经元兴奋性
长时间麻醉诱导神经炎症,上调NF- KB炎症通路
长时间麻醉导致海马中的小胶质细胞活化、形态改变
长时间麻醉导致海马中促炎表型标记物增加、抗炎表型标记物减少
以上结果说明:长时间麻醉后,海马区域小胶质细胞激活,发生神经炎症。
RNA-seq分析显示长时间麻醉后突触相关基因下调
长时间麻醉通过补体介导的小胶质细胞修剪增强小胶质细胞的吞噬和趋化作用,导致海马内突触消除
长时间麻醉会减少树突棘和树突的数量
实验流程
研究结果
Rescue实验显示均能改善认知障碍损伤
机制
研究优缺点
结论
本研究表明,长时间麻醉触发神经炎症和补体介导的小胶质细胞突触消除,导致神经认知功能障碍和焦虑样行为。
清除小胶质细胞、抑制神经炎症或中和CIQ可防止病理性突触丢失。
为七氟烷所致神经毒性的认知功能如何受损以及其神经病理基础提供了新的见解,这对预防PND有价值。
02讨论环节
赖思旭医师:本篇文献的研究思路和实验设计非常清晰流畅,想要了解在第一部分实验中,对照组在100%纯氧的环境下第三天出现认知功能下降的情况,作者有没有在文献中进行解释呢?
杨又医师:猜测原因为年龄大于18个月的大鼠处于老年状态,对照组对它进行游泳训练后导致体力和脑力的衰弱,100%的纯氧建模环境对大鼠的脑部有一定影响,进而导致认知功能下降。
赖思旭医师:因此,该对照组并无充分研究显示长时间七氟烷麻醉直接导致大鼠认知功能下降。从研究结果中得出长时间的麻醉对于神经细胞没有造成不可逆的实质性损害。因此,医院团队有机会通过调控因素和导致认知功能障碍的具体环节来改善愈后,这也是支撑围术期脑保护ERAS策略强有力的证据。文章中提到了三条干预途径,从技术角度可以发现其具有较高的可实施性,也为临床脑保护的ERAS策略提供了更加丰富的思路。同时也想请教一下邹谋医师,文章中实验涉及的测量时间有没有具体数据,有无进行前后多次的测量?
邹谋医师:本篇研究正如流程图所示,首先进行了水迷宫的行为学实验,在诱导七氟烷麻醉之后的第一天,研究对大脑组织的数据进行了收集。因为在测试后发现:第一天中对神经功能认知的损伤是最严重的,所以采用第一天的脑组织来进行后续的检测。另外关于重复性的检测问题,文章中并未提到,但对于基础实验,需要重复进行三次的实验验证结论的可靠性。当然我认为本篇文章也是严格遵循标准的,只不过并未在方法中进行详细的介绍。
赖思旭医师:在临床工作中,围术期的神经质功能障碍大多发生在一周内,本文大脑样本的采集时间是七氟烷麻醉后的第一天。如果文章中能够有不同时间点的样本对比,会更直观的看到炎症突触形态和基因蛋白变化的趋势,其趋势对于指导干预评价预后具有极其重要的作用,同时还可以将自然转归的结局与干预后的结局进行比较,突出干预的有效性。
叶露英医师:在评估神经功能损伤的因素中,患者的年龄是一个独立而危险的因素。在手术期间,与手术时间、创伤大小、出血量的多少有一定关联。其中,麻醉也是一大重要因素,如麻醉方式的选择、麻醉深度的维持、麻醉药物的选用、麻醉管理中血流动力学的平衡和镇痛管理等也是影响围术期神经功能认知损害的因素。围术期神经功能损伤也是日常中比较关注的问题,需要大家在术前充分评估危险因素,合理使用药物、做到及时调整患者状态,优化麻醉策略并加强对患者的人文关怀,做好预防措施,从而改善术后远期结局。
陶艺教授:个人认为麻醉对大脑的影响很可能是取决于不同麻醉药物对神经系统的影响,如所查文献,因时间和剂量的差异,不同的药物作为研究可能会有不同的结论。根据经验,本篇研究的重点聚焦到七氟烷机制上会更有研究意义。对于做基础研究的麻醉学科科研人员来说,进一步深入研究大脑炎症,内环境稳态的相关机制,明确炎症发生及其发展的过程非常具有意义,从而通过选择不同的药物保护患者的大脑功能。值得注意的是,多组学的联合分析方法和可视化的途径是目前及未来非常重要的研究的方向。
杨又医师:ERAS策略是如何在临床当中实现脑保护的呢?
赖思旭医师:脑保护与ERAS的实施需要通过多个学科的医师共同合作,对老年患者实施术前脑功能状态以及脑部疾病的一个筛查诊断和优化,在术中脑功能状态中进行监测预警,对术后可能的并发症进行预防,最大限度的减少围术期脑功能的损害,确保患者在经历应激打击后,脑健康的状况能够保持在术前,甚至是优于术前的水平,以满足患者回归家庭以及社会的需求。减少围术期的并发症,需要精准的个体化麻醉方案,同时也对麻醉医生提出了更高的要求。
叶露英医师:想要做好脑保护,需要治疗团队从危险因素出发做好以下工作:1.详细的术前评估,包括心灵状态的评估,是否存在焦虑意识障碍;2.进行麻醉评估,将病人的状态调整至各个脏器比较稳定的功能状态之后再进行手术;3.制定精准的个体化麻醉方案,确保安全的机械性通气;4.做好术中的体温管理,避免低体温或高热的状况,进行脑保护;5.保证脑功能监测,维持血流动力学的稳定;6.进行体感诱发定位的监测,维护整个神经系统的功能。
邹谋医师:感谢各位老师进行的激烈的学术讨论。首先赖老师所说的关于整个实验的时间可以通过多个时间点进行取材,从而对整个大脑的形态改变以及神经炎症的变化有更完整的认知,这也许是接下来可以进行探索的一个方向。关于本篇文章为什么要进行分享,它的最大的优势是研究思路十分完整和清晰。正如陶教授所说,如果本篇文章加入临床方面的验证,将会使它更为完整。陶教授的文献分享,也为我带来一些启发:之后做研究可以进行多组学的联合分析,进而找到药物的靶点,可以更好的服务于临床。关于本篇文章,主要是为了探索PND的发生机制,其结论就是神经炎症对于PND的发生发展起着至关重要的作用。对于麻醉医生来说,如何对围手术期患者进行抗炎的保护十分重要,比如术前可以进行非药物的干预,使患者进行锻炼、改善饮食、提供更好的休息环境。
03会议总结
感谢各位老师的精彩发言,让大家对长时间麻醉和围术期认知功能障碍有了更深层次的了解。随着全球老龄化的趋势,围术期患者中,特别是中老年患者所占的比例越来越高。据统计,2017年全球的手术量达到3.1亿,老年手术的比例显著增加至38.7%,在非心脏手术后,老年患者在7天内PND的发生率就有7%~26%,术后三个月仍有4.8%的概率可能会存在偏低。而心脏手术术后7天的PND发生率高达24 24%~28%,部分患者甚至发展为更加剧烈的认知功能损伤,PND导致术后患者康复延迟也给社会带来了比较沉重的经济负担。因此寻找PND的发生发展的机制是非常迫切的,建立有效的防治措施也是非常紧迫的。也许改善医院环境,对患者进行术前的心理疏导,使得患者在围术期拥有良好的状态是现阶段需要应用的。感谢大家对《醉智汇》栏目的关注,让我们下周同一时间相约《醉智汇》不见不散。
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