尽管这可能会让每年数百万接受全身麻醉进行医疗手术的人感到惊讶，但不同麻醉剂如何阻碍意识的生物学机制仍不完全清楚。然而，在揭示了大脑中称为小胶质细胞的小型免疫细胞受到全身麻醉影响的方式后，研究人员可能又向前迈进了一步。

该研究发表在 2023 年 12 月 22 日发表在eLife上的一篇论文中。

“我们发现小胶质细胞在调节身体对全身麻醉的反应中发挥着重要作用。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)中重要的免疫细胞，在中枢神经系统功能和功能障碍中发挥着关键作用，”中国上海复旦大学转化脑研究所教授彭波说。之前的小胶质细胞研究表明，细胞在麻醉状态下的行为会发生变化，但这项研究首次证明了小胶质细胞如何以大脑区域特定的方式调节神经元活动，并在麻醉的发挥作用中发挥关键作用。

在其他研究中无意中观察到小胶质细胞如何影响麻醉效果，然后通过其他测试得到证实。通过阻断集落刺激因子 1 受体 (CSF1R) 信号传导，诱导小鼠小胶质细胞耗竭。当小胶质细胞被一种名为 PLX5622 的 CSF1R 抑制剂杀时，会对麻醉产生强烈的抵抗力。这种对麻醉的抵抗是通过两种不同受体的四种不同类型的麻醉观察到的，并且通过脑电图(EEG)和肌电图(EMG)测量证实了观察结果。

小胶质细胞还以特定区域的方式而不是通用的方式调节大脑网络活动。大脑的不同部分调节麻醉诱导和苏醒。诱导是指接受全身麻醉的动物从有意识进入无意识状态，而苏醒是指患者从无意识状态进入有意识状态。“我们发现小胶质细胞可以通过以大脑区域特定的方式调节神经元网络来促进和稳定对全身麻醉的反应。这是由小胶质细胞 P2Y12 受体及其下游钙信号传导介导的，”Peng 说。由于这种大脑区域特异性调节，小胶质细胞的消耗不仅延迟了麻醉起效的时间(延迟诱导)，而且还意味着麻醉药效消失得更快(提前苏醒)。彭说：“我们的结果还表明，小胶质细胞复杂而多样地有助于协调中枢神经系统功能，而不是不加区别地发挥负反馈控制的作用。”

展望未来，研究人员希望更多地了解小胶质细胞以及 P2Y12 受体与神经系统疾病的关系。这种受体似乎对于稳定的神经元网络至关重要，并且在多种神经系统疾病中受到抑制。此外，研究人员将继续了解全身麻醉的工作原理。复旦大学翻译脑研究所教授舒友生表示：“展望未来，我们计划继续剖析全身麻醉的机制，研究小胶质细胞如何影响中枢神经系统(CNS)功能。” 。

其他贡献者包括Yang He、Taohui Liu、Quansheng He、Wei Ke、Xiaoyu Li、Jinjin Du、Suixin Deng、Zhenfeng Shu、Jialin Wu、Baozhi Yang、Yuqing Wang、Ying Mao、Yanxia Rao 和 Yousheng Shu。

STI2030重大项目、国家自然科学基金、上海市教育发展基金会、上海市教委“曙光计划”、上海市学术/技术带头人计划、上海市高水平地方大学创新团队、上海市科技重大专项和ZJ实验室支持了这项研究。