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2025年麻醉疼痛领域十大创新研究成果进展

稿件来源:本网 发布时间:2025-12-11 11:19:21

围术期医学的麻醉管理贯穿于整个围术期,对于减少手术应激反应及重要器官功能保护有举足轻重的作用。如何提高围术期预后是麻醉学孜孜不倦的追求。同时应用麻醉技术和药物诊疗临床疾病的麻醉治疗学也逐渐兴盛,例如疼痛和睡眠诊疗等。本文就2025年麻醉疼痛领域十大创新研究成果进展盘点如下:

一、星形胶质细胞调控麻醉意识转换机制

全身麻醉通常被认为是通过作用于突触前后靶点来诱导意识丧失。然而,星形胶质细胞参与麻醉诱发意识丧失的机制尚不明确。该研究发现,吸入麻醉剂通过调节Ezrin(一种对星形胶质细胞精细形态至关重要的蛋白质)的磷酸化水平,导致躯体感觉皮层内星形胶质细胞精细结构的可逆性损伤。基因敲除Ezrin或破坏其磷酸化,可足以减少星形胶质细胞-突触的相互作用,并增强机体对七氟醚麻醉的敏感性。此外,破坏星形胶质细胞Ezrin磷酸化可增加抑制性神经递质GABA的释放和降低麻醉状态下的兴奋性,进而增强了七氟烷对锥体神经元的抑制作用。该研究首次揭示了大脑中的星形胶质细胞通过其形态的动态变化,调控神经网络的兴奋性,从而参与全身麻醉的意识转换过程。此研究聚焦于“麻醉药物如何让人失去意识”这一根本科学问题,为开发更安全、精准的药物奠定基础。

二、慢性内脏痛引起饮食偏好的神经环路机制

慢性内脏疼痛常伴随食物偏好的变化。下丘脑室旁核(PVH)和前扣带回皮层(ACC)是参与疼痛处理和食物摄入的已知区域。然而,其潜在神经回路机制尚不明确。本研究发现,在慢性内脏痛的雄性小鼠模型中,存在一条从PVH胆囊收缩素神经元投射至ACC谷氨酸能神经元(PVH→ACC)的神经环路调控食物偏好。与对照小鼠相比,患有慢性内脏痛的小鼠更偏好蔗糖。化学遗传学抑制PVH至ACC环路可减轻慢性内脏痛,并使食物偏好从蔗糖转为脂肪乳,该效应可通过在ACC注射胆囊收缩素受体(CCKBRs)激动剂逆转。化学遗传学激活PVH至ACC环路会加剧内脏痛,并导致食物偏好从脂肪乳转为蔗糖,该效应可通过在ACC注射CCKBRs拮抗剂逆转。我们的研究表明,PVH 至 ACC 的神经环路编码了慢性内脏疼痛期间食物偏好的变化。该研究揭示了慢性内脏痛引起饮食偏好的神经环路机制,有望为研发相关临床治疗手段和靶向药物提供理论依据。

三、基因疗法与慢性疼痛的表观遗传调控

慢性疼痛是一种普遍且复杂的临床挑战,持续影响着全球数百万人,往往导致严重的痛苦、残疾和社会经济负担。尽管药物和介入治疗手段有所进步,但疼痛管理仍严重依赖阿片类药物,这加剧了普遍的依赖性和耐受性,并导致全球性的阿片药物危机。这些挑战凸显了对更安全、更可持续的治疗替代方案的迫切需求。寻找的解决方案应针对疼痛的生物学根源,而非仅仅缓解症状。本文综述探讨了基因治疗和表观遗传调控作为重塑慢性疼痛管理的变革性方法。基因治疗通过病毒和非病毒递送系统实现对疼痛相关基因的精准操控,有望调节与神经病理性疼痛相关的离子通道、神经递质受体或炎症介质。与此同时,通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控等机制实现的表观遗传修饰,为重新编程维持慢性疼痛状态的异常基因表达模式提供了一种可逆的手段。这两种模式的协同整合有望实现持久、个性化且不依赖阿片类药物的疼痛控制。利用基因和表观遗传疗法的力量可能重新定义疼痛医学的未来,为无需依赖阿片类药物的长期缓解铺平道路。

四、过氧化氢信号与睡眠稳态

睡眠可保护动物免受氧化损伤,但氧化还原状态与睡眠稳态之间的动态相互作用仍不清楚。在此,我们发现小鼠急性睡眠剥夺会导致大脑氧化作用普遍增强,尤其是在促进睡眠的区域。对细胞内过氧化氢(H2O2)实时动态进行的活体成像显示:在黑质睡眠神经元中,胞浆而非线粒体中的H2O2增加反映了睡眠负债。通过可控地操控神经元内H2O2,我们发现H2O2水平升高是补偿性睡眠所必需的,并能促进睡眠启动,这一过程至少部分依赖于瞬时受体电位(TRPM2)通道。然而,过量的H2O2会诱发脑部炎症和睡眠碎片化。我们的研究首次证实活性氧分子过氧化氢(H2O2)在中脑睡眠神经元中作为关键的生理性信号分子,其浓度随觉醒时间累积,并通过激活TRPM2离子通道来驱动睡眠发生,以维持睡眠稳态。该研究颠覆了将活性氧单纯视为有害物质的传统观点,为理解睡眠的抗氧化修复功能及衰老相关睡眠障碍提供了全新机制。

五、经皮耳廓迷走神经刺激治疗慢性失眠障碍

经皮耳廓迷走神经刺激(taVNS)作为一种非药物干预手段,已在抑郁症、癫痫及偏头痛等疾病治疗中展现疗效,但taVNS在失眠治疗中的临床疗效尚未明确。本项随机临床试验证实了经皮耳穴迷走神经刺激(taVNS)在治疗慢性失眠障碍方面优于假刺激对照组。在为期8周的治疗期间,taVNS显著改善了患者报告结局,包括失眠严重程度、疲劳以及精神心理健康状况。值得注意的是,研究中观察到了具有临床重要性的匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评分下降,且其疗效持续存在,至第20周时效果仍与假刺激组相当。本研究为支持taVNS成为一种前景广阔的非药物干预措施,用于治疗慢性失眠障碍,增添了新的证据。

六、5岁前多次全身麻醉暴露后的神经发育结果

对于反复接触麻醉药是否会导致累积性的神经毒性,尤其是在大脑发育尚未成熟的婴幼儿中,仍存在疑问。这项研究旨在检验两岁前两次或更多次全身麻醉暴露是否与进入学校时孩子的总体智力水平降低有关。数据来源于28个医院,涉及澳大利亚、意大利、美国、英国、加拿大、荷兰和新西兰的722名婴幼儿。研究通过对韦氏学前及初小儿童智力量表第三版测量的5岁时的全量表智商分数进行分析。研究表明,在5岁前接受两次或更多次全身麻醉的孩子,相比那些只接受一次或未接受全身麻醉的孩子,在韦氏学前及初小儿童智力量表第三版(WPPSI-III)全量表智商分数上平均低了5.8分。此外,这些孩子在言语IQ、操作IQ以及记忆得分方面也表现出更低的表现,并且在情感和行为调节方面遇到了更多困难。进一步分析显示,多次麻醉暴露还与执行功能下降以及负面的行为问题和情绪调节有关联。本文为我们提供了重要的初步证据,表明在婴幼儿期接受多次全身麻醉可能与5岁时较低的神经发育评分相关联,尤其是在智力和行为调节方面。此外,本研究也为家长教育和知情同意过程提供了宝贵的参考信息。

七、一种用于治疗中重度急性疼痛的非阿片类NaV1.8抑制剂

阿片类药物在治疗急性疼痛方面有效,但存在安全性、耐受性和成瘾性等问题,而非阿片类镇痛药的疗效有限。Suzetrigine是一种口服非阿片类小分子药物,可选择性地抑制电压门控钠通道1.8(NaV1.8)。该研究显示:与安慰剂相比,Suzetrigine在腹壁整形术或拇囊炎切除术后48小时内减轻了中重度急性疼痛,其减轻疼痛的效果与氢可酮酒石酸氢盐/对乙酰氨基酚相似,而其相关的不良反应严重程度为轻度。该研究有望为急性疼痛提供有效且安全的缓解,且无需担心成瘾性问题。

八、老年非心脏手术患者围手术期隐匿性脑卒中

围术期脑卒中(Perioperative strokes)包括显性脑卒中(overt strokes)和隐匿性脑卒中(covert strokes),其中显性脑卒中的发生率约为0.1%-2%。尽管隐匿性脑卒中不表现为急性症状,但其与术后谵妄及远期认知功能损害密切相关,因而受到国内外学者的广泛关注。以往研究表明,65岁以上老年非心脏手术患者术后隐匿性脑卒中的发生率为7%,但这些研究排除了神经外科手术。本研究则首次将神经外科手术患者纳入研究范围,并且对脑卒中发生的特征如位置和大小等进行了详细的评价和分析。该研究前瞻地纳入了来自两个医学中心的934例60岁以上老年手术患者。结果显示,术后隐匿性脑卒中的发生率为11.9%,术后谵妄的发生率为12.5%,术后一年的认知损害发生率为18.8%。进一步分析表明,隐匿性脑卒中显著增加了术后谵妄及远期认知功能损害的风险。此外,该研究还发现围术期使用类固醇激素与术后隐匿性脑卒中风险降低有关,提示抗炎治疗可能有助于降低围术期隐匿性脑卒中的发生风险。这为围术期脑卒中的预防和治疗提供了新的科学依据,具有重要的临床意义和学术价值。

九、镇静剂量丙泊酚、右美托咪定和芬太尼对健康青年记忆与疼痛的影响

本研究采用磁共振成像,探讨低剂量丙泊酚、右美托咪定和芬太尼如何影响记忆编码及疼痛感知的脑机制。该研究共纳入 92 名 18–40 岁的健康志愿者。目标效应室浓度分别为:丙泊酚 1.0 μg/mL、右美托咪定 0.15 ng/mL、芬太尼 0.9 ng/mL。受试者聆听 80 个词语并形成心理画面,其中 30 个词语伴随 2 秒疼痛电击。使用 7 T 磁共振及定制头线圈采集血氧水平依赖图像。主要结局指标为次日记忆表现,以 d′(正确识别与假阳性标准化指标)衡量。未用药时记忆再认 d′ 均值为 1.16,丙泊酚显著降低该指标(0.51),而右美托咪定(1.04)与芬太尼(0.98)无显著影响。丙泊酚减少记忆编码时海马与杏仁核的激活,并降低疼痛相关脑区(岛叶、前扣带回、海马、杏仁核)的激活。右美托咪定仅降低记忆相关海马激活,不影响疼痛评分或疼痛处理区域活动。芬太尼降低记忆编码时海马与杏仁核激活,但在疼痛刺激下减少初级体感皮层与岛叶激活,同时增加前扣带回、海马与杏仁核激活。这揭示了不同麻醉药物在记忆与疼痛交互作用中的神经解剖基础,为临床镇静镇痛策略提供理论依据。

十、内侧前额叶皮层神经元调控吸入麻醉镇静效力新机制

挥发性麻醉剂是现代外科手术中不可或缺的重要工具,但它们究竟如何让大脑暂时失去意识,至今仍是科学界的一道难题。为解析不同类型神经元在麻醉中的响应机制,研究团队采用在体多通道技术,在自由活动小鼠的内侧前额叶皮层(mPFC)区植入微电极,实现了单神经元水平的电信号监测。研究人员根据波形宽度和放电频率,将细胞分为两类:规律放电(RS)神经元-主要为兴奋性锥体神经元,负责信息传递;快速放电(FS)神经元-多为抑制性中间神经元,起调节和抑制功能。在标准麻醉浓度(1 MAC)的七氟烷或异氟烷作用下:RS神经元放电频率显著下降,电脉冲强度减弱,恢复时间延长;FS神经元放电频率也有所降低,但其电脉冲形态保持稳定,显示出更强的麻醉耐受性。研究再通过化学遗传学技术特异性抑制或激活mPFC中的锥体神经元,发现抑制此类神经元可增强麻醉效能,而激活则促进苏醒,证明锥体神经元的兴奋状态直接调控麻醉深度。进一步敲低FS神经元的Nav1.1 基因,结果发现,该方法增强了七氟烷对 FS神经元活动的抑制,导致锥体神经元去抑制化,并降低麻醉剂的催眠效力。本研究首次从神经元亚型、离子通道层面,揭示内侧前额叶皮层(mPFC)中锥体神经元的兴奋性在挥发性麻醉剂导致意识丧失过程中的核心作用。

参考文献:

[1]Zhou B, Li Q, Su M, et al. Astrocyte morphological remodeling regulates consciousness state transitions induced by inhaled general anesthesia[J]. Mol Psychiatry, 2025, 30(9): 4006-4022.

[2]Xu QY, Kong Y, Meng XW, et al. Paraventricular hypothalamic input to anterior cingulate cortex controls food preferences in chronic visceral pain mice[J]. Nat Commun, 2025, 16(1): 5943.

[3]Idahor CO, Okorie MA, Mokobia S, et al. Gene Therapy and Epigenetic Modulation in Chronic Pain: A Future Without Opioids?[J]. Cureus, 2025, 17(10): e94508.

[4]Tian Y, Kang L, Ha NT, et al. Hydrogen peroxide in midbrain sleep neurons regulates sleep homeostasis[J]. Cell Metab, 2025, 37(6): 1442-1452.

[5]Zhang S, Zhao Y, Qin Z, et al. Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation for Chronic Insomnia Disorder: A Randomized Clinical Trial[J]. JAMA Netw Open, 2024, 7(12): e2451217.

[6]Xin A, Grobler A, Bell G, et al. Neurodevelopmental Outcomes after Multiple General Anesthetic Exposures before 5 Years of Age: A Cohort Study[J]. Anesthesiology, 2025, 142(2): 308-319.

[7]Bertoch T, D'Aunno D, McCoun J, et al. Suzetrigine, a Nonopioid Na V 1.8 Inhibitor for Treatment of Moderate-to-severe Acute Pain: Two Phase 3 Randomized Clinical Trials[J]. Anesthesiology, 2025, 142(6): 1085-1099.

[8]Cui Q, Zhao W, Chen H, et al. Covert Perioperative Strokes in Older Patients Having Noncardiac Surgery (PRECISION): A Prospective Cohort Analysis[J]. Anesthesiology, 2025, 142(3): 443-453.

[9]Vogt KM, Simmons MA, Reddy SN, et al. Effects of Sedative Doses of Propofol, Dexmedetomidine, and Fentanyl on Memory and Pain in Healthy Young Adults: A Randomized, Controlled, Single-blind Crossover Study Using Functional Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla[J]. Anesthesiology, 2025, 143(2): 313-329.

[10]Leng Y, Yang Y, Li Q, et al. Association between pyramidal neurone spiking in the medial prefrontal cortex and the sedative potency of volatile anaesthetics in mice[J]. Br J Anaesth, 2025, 135(4): 965-976.

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