Piezo1通过海马区神经炎症和突触损伤介导七氟烷发育神经毒性的机制研究

针对七氟烷多次暴露导致发育期神经认知障碍的临床问题，研究人员通过动物模型和细胞实验，发现机械敏感离子通道Piezo1通过钙依赖性微胶质细胞补体信号通路（C1q）和突触吞噬作用介导神经毒性。使用抑制剂GsMTx4可逆转认知缺陷，为AIDN治疗提供新靶点。

　　

在儿科麻醉领域，七氟烷（sevoflurane）因其诱导迅速、呼吸道刺激性小的特点，成为儿童手术中最常用的吸入麻醉剂。然而，越来越多的临床和动物研究表明，发育期大脑多次暴露于七氟烷可能导致长期的神经认知功能障碍，这种现象被称为麻醉药物诱导的发育神经毒性（AIDN）。尤其令人担忧的是，海马区作为学习记忆的关键脑区，对七氟烷暴露表现出特殊的敏感性，但其具体分子机制尚未完全阐明。

针对这一重大临床问题，蚌埠医学院（Bengbu Medical University）的研究团队在《International Immunopharmacology》发表了一项突破性研究。该研究首次揭示了机械敏感离子通道Piezo1在七氟烷诱导的发育神经毒性中的核心作用，并阐明了其通过钙信号激活微胶质细胞补体通路导致突触损伤的具体机制。

研究人员采用了多学科交叉的研究方法：通过新生小鼠（出生后6/7/8天）重复七氟烷暴露建立AIDN模型；使用Piezo1特异性抑制剂GsMTx4和激动剂Yoda1进行功能验证；采用Morris水迷宫评估认知功能；结合ELISA、Western blot和免疫荧光分析神经炎症标志物（TNF-α/IL-6/C1q）；通过高尔基染色观察突触形态学变化；并在BV2小胶质细胞系中验证钙离子流变化。

^{Sevoflurane exposure induces cognitive deficits and upregulation of Piezo1 expression in mice}
实验结果显示，七氟烷暴露显著延长小鼠Morris水迷宫逃避潜伏期（P=0.0213），减少目标象限停留时间，同时海马区Piezo1表达上调。激动剂Yoda1加重认知障碍，而GsMTx4可逆转这一现象。

^{Piezo1 activation promotes neuroinflammation and synaptic damage}
机制研究发现，Piezo1激活导致BV2细胞钙内流增加，促进促炎因子（TNF-α/IL-6）释放和C1q表达。钙螯合剂BAPTA-AM可阻断这些效应，证实其钙依赖性。

^{Piezo1 inhibition rescues synaptic plasticity and cognitive function}
GsMTx4处理显著改善突触密度和树突复杂性，降低小胶质细胞对突触的吞噬作用，抑制经典补体通路激活。

这项研究首次确立了Piezo1-Ca²⁺-补体信号轴在AIDN中的核心地位，为临床防治提供了新思路：靶向抑制Piezo1可能成为预防七氟烷神经毒性的有效策略。特别值得注意的是，GsMTx4作为已进入临床试验的Piezo1抑制剂，具有快速转化的临床应用前景。研究还揭示了机械力敏感通道在神经炎症中的新颖调控机制，为理解脑发育异常提供了新视角。

讨论部分强调，该发现不仅解释了七氟烷导致突触修剪异常的分子机制，还为其他机械力相关的神经系统疾病（如创伤性脑损伤、神经退行性疾病）的治疗提供了理论参考。未来研究可进一步探索Piezo1在不同脑区的特异性作用，以及其与其他麻醉药物的交叉反应机制。