近期,苏殿三教授研究团队在Mucosal Immunology杂志发表了题为“The Kynurenine Pathway Regulate by Intestinal Innate Lymphoid Cells Mediates Postoperative Cognitive Dysfunction”的研究论文。Mucosal Immunology杂志是免疫学领域的重要期刊,2023年度JCR分区1区,最新影响因子为8.0分。
术后认知功能障碍(POCD)是一种常见于老年手术患者的神经系统并发症,可在麻醉/手术后数天、数月甚至数年持续损害学习和记忆能力。苏殿三教授研究团队在POCD防治领域深耕多年,并在此领域发表了多篇高影响因子的研究论文。
研究简介
POCD与肠道微生物群组成改变(生态失调)密切相关,但其伴随的代谢变化及在肠-脑通讯和POCD中的作用及发病机制尚不清楚。
本研究报告了老年小鼠麻醉/手术诱导肠道吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)表达及活性升高,致使肠道色氨酸(TRP)代谢成更多IDO催化的犬尿氨酸(KYN),较少肠道细菌分解的吲哚乙酸(IAA,图1)。
图1 色氨酸代谢在POCD小鼠模型中的变化
麻醉/手术或腹腔内注射L-KYN所导致的循环KYN水平升高与空间学习和记忆受损相关,而饮食补充IAA能一定程度缓解麻醉/手术引起的认知障碍(图2)。
图2 肠道TRP代谢向更多KYN和更少的IAA的方向转变会加重麻醉/手术诱导的老年小鼠认知功能障碍
从机制上讲,麻醉/手术后小肠固有层中产生干扰素γ(IFN-γ)的1型先天淋巴细胞 (ILC1)显著增加,从而诱导肠道IDO的改变。IDO抑制剂1-MT(图3)和IFN-γ(图4)或ILC(图5)的靶向抗体可减轻麻醉/手术引起的认知功能障碍。
图3 抑制KYN代谢途径中的限速酶IDO可减轻麻醉/手术诱导的老年小鼠认知功能下降
图4中和IDO的主要诱导因子IFN-γ可减轻麻醉/手术诱导老年小鼠的认知功能障碍
图5来源于肠道先天淋巴细胞的IFN-γ增加与麻醉/手术后老年小鼠的认知功能下降相关
研究成果
本研究表明肠道ILC1扩增及其来源的IFN-γ所诱导的IDO上调可能是POCD中介导色氨酸代谢向KYN通路偏移的主要原因。肠道ILC1-KYN通路可能作为POCD的潜在治疗靶点。在中国社会深度老龄化的背景下,希望该研究结果可以给POCD的防治带来全新的方向。
研究团队
上海交通大学医学院附属仁济医院麻醉学博士研究生
主要研究方向为围术期神经认知障碍的机制研究,以第一作者或共同第一作者发表SCI论文6篇。
上海交通大学医学院附属仁济医院麻醉学博士研究生
主要研究方向为围术期神经认知障碍的机制研究,以第一作者或共同第一作者发表SCI论文3篇。
博士,博士研究生导师,研究员,主任医师,浙江大学医学院附属第一医院麻醉科主任。
中国心胸麻醉学会理事
中国医师协会麻醉学医师分会委员
中国中西医结合学会麻醉专业委员会副主任委员
中国心胸麻醉学会麻醉新技术推广学会主委
中华医学会麻醉学分会秘书
上海医学会麻醉专科委员会委员
上海中西医结合麻醉与疼痛学会副主任委员
上海医师协会疼痛医师分会副会长
上海市东方英才拔尖计划
国际气道学会(International Airway Management Society)创始人之一
Journal of Clinical and Translational Hepatology青年编委,Journal of personalize medicine编委,eClinicalMedicine, Molecular Neurobiology, Frontiers系列杂志,Trials,Journal of Investigative Surgery,BMJ系列杂志,BioMed Research International,Heliyon,上海医学,中华麻醉学杂志等的审稿人。曾获上海科技启明星和上海交通大学医学院“青年十杰”“研究型医师”称号,门楣之光,黄浦区领军人才。承担国家级,省部级和局级课题近20项,发表SCI收录文章近60篇。文章被国际指南引用,并参与国际指南的撰写
授权专利21项,发明授权1项,转化一项。研究方向为术后认知功能障碍
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