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江苏省麻醉学重点实验室与麻省总医院、同济大学麻醉与脑功能研究所合作发现嗅觉丰富环境可改善术后神经认知障碍的新成果

作者:     来源:      发布日期:2022年08月18日 15:50     点击:

2022年7月18日,徐州医科大学、麻省总医院以及同济大学麻醉与脑功能研究所合作,在《美国外科学年鉴》(Annals of Surgery,IF:13.787)发表了题为“Odor Enrichment Attenuates the Anesthesia/Surgery-induces Cognitive Impairment”的研究论文。麻省总医院访问学者张策医生(现任职厦门大学)、徐州医科大学附属医院韩园医生(现任职复旦大学附属眼耳鼻喉科医院麻醉科)以及麻省总医院访问学者刘晓军医生(现任职南方医科大学)是该研究的共同第一作者;麻省总医院的谢仲淙教授、徐州医科大学的曹君利教授以及同济大学麻醉与脑功能研究所申远教授(现任职上海交大附属上海市精神卫生中心)为本文的共同通讯作者。

术后神经认知障碍(Perioperative Neurocognitive Disorder,PND)的病理机制与老年性痴呆(Alzheimer’s disease, AD)存在很大交叠,嗅觉功能下降是AD早期症状之一,那么嗅觉功能是否与手术/麻醉后认知损伤存在关联呢?本研究对这一问题展开了基础实验和临床观察。结果发现,相比于手术后认知功能稳定的老年患者,发生PND的患者术前嗅觉辨别能力下降、嗅觉阈值下降,显示嗅觉功能受损;且嗅觉功能的差异在术后1周仍然存在。这一结果提示,术前和术后嗅觉功能损伤与麻醉手术后认知功能损害存在关联。随后,研究团队在PND动物模型上开展的基础实验显示:麻醉/手术导致小鼠嗅觉上皮细胞厚度显著降低、嗅觉标记蛋白(OMP)以及神经生长相关蛋白43(GAP43)水平也显著降低;海马PSD95和突触素水平下降;小鼠血浆以及嗅觉上皮细胞IL-6的含量显著升高。而采用IL-6的中和性抗体或敲除IL-6基因,可显著逆转以上变化。更值得关注的是,研究团队针对嗅觉与PND展开了干预性实验,采用21天的嗅觉刺激作为丰富环境手段,发现不仅能显著逆转小鼠术后学习记忆能力的损伤,还使麻醉/手术导致的小鼠嗅觉上皮细胞厚度、OMP以及GAP-43水平降低得到显著逆转。这些发现将为开发安全有效的PND干预策略提供重要的科学线索。以此为基础,未来将在更大样本的临床队列中展开嗅觉干预疗效的验证,将有望缓解目前PND治疗难的临床困境。

该论文一经发表即得到了研究领域的关注,被选为麻省研究所(Mass Research Institute)2022年7月份最佳研究,第一时间在官网站上进行了报道。麻省研究所高度评价该研究紧密联系临床问题,不仅深入研究发病机制,更创新性探索了非药物治疗手段,并特别指出该研究具备临床快速转化的价值。曹君利教授、韩园教授率领的徐州医科大学团队在其中做出了许多贡献,近年来该团队围绕麻醉、疼痛等领域重要科学问题开展系列研究,成果先后发表在Biological Psychiatry (2017, 2019, 2020)、PNAS (2020)、Current Biology (2021)、Neuropsychopharmacology (2020)、Journal of Neuroscience (2014,2015、2016,2019,2020,2021)、Anesthesiology (2017, 2021)和Pain (2018, 2021)等国际学术期刊。

      . 1 机制图: 麻醉/手术导致嗅觉功能及学习能力损伤的机制(A);嗅觉刺激或IL-6抗体/IL-6敲除减轻麻醉手术导致的行为和分子生化改变(B


原文链接:https://journals.lww.com/annalsofsurgery/Abstract/9900/Odor_Enrichment_Attenuates_the.158.aspx






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