依赖mtDNA-cGAS-STING轴的NLRP3炎症酶激活有助于在小鼠中诱导sevoflurane的术后认知功能障碍
Nan-Shi-Yu Yang1,2,3, Wen-Jing Zhong1,2,3, Han-Xi Sha1,2,3
1Department of Physiology, School of Basic Medical Science, Central South University, Changsha, Hunan 410078, China.
International journal of biological sciences
|March 14, 2024
概括
塞沃兰麻醉可通过激活微质中的cGAS-STING通路来触发神经炎症和认知功能障碍. 用RU.521阻止这种途径可以减少炎症和认知缺陷,为术后认知功能障碍 (POCD) 提供潜在的治疗点.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 麻醉学 麻醉学
背景情况:
- 手术后认知功能障碍 (POCD) 与神经炎症有关,神经炎症由微质中的NLRP3炎症体介导.
- 在微质细胞中因塞沃兰诱导的NLRP3炎症酶激活的精确机制仍然在很大程度上是未知的.
- cGAS-STING通路是一个关键的炎症防御机制,需要进一步调查sevoflurane诱导的神经炎症.
研究的目的:
- 阐明cGAS-STING通路在sevoflurane诱导的NLRP3炎症和POCD中的作用.
- 为了研究连接sevoflurane麻醉与微质激活和认知障碍的潜在分子机制.
主要方法:
- 在老鼠体内进行的长期使用sevoflurane麻醉的研究.
- 在体外实验中,使用用sevoflurane治疗的微质细胞培养物进行了实验.
- 使用RU.521和线粒体裂变抑制剂Mdivi-1对cGAS-STING通路的药理学阻塞.
- 评估认知功能,神经炎症标志物,NLRP3炎症酶激活,cGAS-STING通路信号和线粒体DNA释放.
主要成果:
- 赛沃兰麻醉诱导了认知功能障碍和神经炎症,在体内标志着NLRP3炎症酶激活.
- 在暴露于sevoflurane后,cGAS-STING通路在海马中被激活,其与RU.521的阻塞改善了认知缺陷和神经炎症.
- 在实验室中,黄素激活了微质中的cGAS-STING通路,导致NLRP3炎症酶的激活,该激活被RU.521.21抑制.
- 塞沃弗兰诱导了线粒体分裂和随后的线粒体DNA (mtDNA) 释放到细胞质中,激活了cGAS-STING通路.
- 通过mPTP-VDAC通道阻断剂抑制mtDNA释放,减弱了cGAS-STING和NLRP3炎症酶激活.
结论:
- 在POCD中,cGAS-STING通路调解了sevoflurane诱导的神经炎症和认知功能障碍.
- 塞沃氨酸通过线粒体裂变和随后的mtDNA从微细胞释放触发了这种途径.
- 针对cGAS-STING通路提供了一个有希望的治疗策略,以减轻sevoflurane诱导的POCD.
