外科的外傷後の白血球の反応性と関連する調節機構。

外科的外傷は、損傷関連分子パターン (DAMP) やその他の警告物質 (例: HMGB-1) マクロファージなどの自然免疫系の局所細胞上の受容体を標的とします。 外傷に対するこの細胞反応の後に、一連の炎症性メディエーター（例：炎症性メディエーター）が急速に放出されます。 TNFα、IL-1B、IL-6、IL-8、IL-10）は、核因子NF-kBの細胞内活性化に依存します。 最近まで、脳は主に無傷な血液脳関門 (BBB) により、この炎症性メディエーターのカスケードから保護されていると考えられていました。 しかし、脳機能の長期的な障害は、外傷によって引き起こされる脳の自然免疫系の活性化と関連しており、その後の高度な認知プロセスの障害や、その後の永続的な認知症のリスクを引き起こすという一連の証拠が現在では増えている。 しかし、全身性炎症と認知障害との関連性は完全には理解されていません。

最近の研究では、連続 PET イメージングによって、外科的外傷後の末梢から脳へのシグナル伝達と、人間の脳に対する主要な外科的外傷の影響がマッピングされています。 一連の外科患者では、大規模な腹部手術後に脳の免疫活性に重大な二相性の変化が見られ、初期のうつ病の兆候とその後の術後 3 か月での免疫活性の増加が示されています。 脳免疫におけるこれらの二相変化は、LPSに対する全血免疫反応性の同時変化と一致しているようであり、急性炎症および免疫反応の調節における脳と末梢免疫系との密接な関係を示唆している。 外科動物モデルにおける前臨床研究では、潜在的に重要な経路として末梢マクロファージの脳への移動によるBBBの破壊が示されています。 外傷により海馬の神経免疫活性が変化したマウスの整形外科モデルから得られた証拠は、神経変性の末梢マーカー（S100b、ニューロフィラメント光NFL、ptau、βアミロイド）がPOCDと関連しているかどうかという疑問をさらに提起している。

コリン作動性抗炎症反射経路（迷走神経を介する）を介した脳の免疫調節の役割は、全身性炎症における免疫調節治療戦略の潜在的な標的として特定されています。 我々はさらに、低酸素状態におけるヒト頸動脈小体の炎症性メディエーターの明確な放出および炎症性メディエーターに関連する遺伝子発現を実証し、末梢から脳への免疫シグナル伝達におけるヒト頸動脈小体の潜在的な役割を示唆している。 電気刺激による迷走神経由来の炎症反射経路の調節は、最近、関節リウマチ患者の慢性炎症の治療に適用され成功しています。

この仮説は、迷走神経活動が大手術後の患者の全身性炎症を調節し、この調節が術後の認知能力に関連しているというものです。

外科的外傷後の免疫から脳へのシグナル伝達と、この二相性の炎症反応パターンが細胞および神経成分によってどのように制御されるかをより包括的に理解することで、手術誘発性の脳機能不全の背後にある重要なプロセスに対する免疫調節の影響を調査することができ、可能性があります。関連する抗炎症治療のための神経および体液性標的が確立された。

腹部手術患者において、末梢免疫の脳調節（すなわち、心拍数変動の連続測定によって測定される迷走神経活動の時間的変化）と、血液の反復反応性との間の時間的関連を説明することにより、炎症性末梢から脳への伝達をマッピングします。長期の認知能力に対する術後の全身免疫機能および脳免疫機能の変化の影響を調査するための、連続的な ex vivo LPS チャレンジと同時の血漿/血清由来の CNS 炎症および脳損傷バイオマーカーによる LPS。