1.  基于可解释性机器学习构建非心脏手术后急性肾损伤风险预测模型

    早期发现术后急性肾损伤（AKI）高风险患者有助于提前制定预防措施。本研究旨在使用机器学习算法开发非心脏手术术后AKI的预测模型。课题组回顾性纳入行非心脏手术的成年患者76457名作为模型开发队列，11910名作为验证队列。模型开发队列的患者中位年龄为52岁（IQR:42-61岁），1179名患者（1.5%）术后出现了AKI（KDIGO标准）。纳入的预测变量有87个，其中56个为术前变量、31个为术中变量。课题组使用了多种机器学习算法，包括逻辑回归、随机森林、极端梯度提升和梯度提升决策树（GBDT）等，分别建立了包含全部变量（术前和术中变量）以及仅包含术前变量的预测模型。结果显示GBDT算法的预测性能最佳，受试者工作特征曲线下面积（AUROC）分别为0.849（95%CI，0.835-0.863）和0.828（95%CI，0.813-0.843）。课题组使用Shapley Additive Explanations（SHAP）分析来进行模型解释并确定模型中变量的重要性。SHAP分析结果显示，年龄、术前血清γ-谷氨酰转肽酶和肌酐水平、ASA分级和术前血压是最重要的术前预测因素；而手术时间和手术类型、术中血压、术中使用升压药以及输血是最重要的术中预测因素。研究还发现，仅纳入最重要的10个特征建立的简化模型，其预测性能仍然较好，AUROC分别为0.839（全部变量）和0.818（仅术前变量）。总之，该研究建立的非心脏手术术后AKI预测模型具有较好的预测性能，特征重要性分析揭示了AKI发生的潜在高危因素，这对于术前识别高危患者和制定防治策略具有重要意义。此外，该研究还证实了仅基于术前因素的简化模型也有较好的预测性能，具有良好的临床应用前景。本研究发表在International Journal of Surgery（IF：15.3；JCR排名：外科领域2/213）。孙绕副主任医师和李世勇副主任医师为共同第一作者，李新华副主任医师、罗爱林教授和周志强副主任医师为共同通讯作者。

2.靶向TRPM通道治疗脑缺血再灌注损伤

    脑缺血再灌注损伤是中风治疗中的一大挑战，而瞬时受体电位M通道（TRPM）在钙、钠、镁离子通道调控中发挥关键作用，使其成为治疗脑缺血再灌注损伤的潜在靶点。2024年7月，梅伟教授团队受邀在Trends in Pharmacological Sciences（IF：13.9）上发表Forum Article，深入探讨了TRPM通道在脑缺血再灌注损伤中的作用，并讨论了靶向TRPM通道治疗脑缺血再灌注损伤的挑战与未来方向。刘代强博士为本论文的第一作者，梅伟教授及周亚群博士为本论文的共同通讯作者。

    TRPM通道在脑缺血再灌注损伤中的作用涉及多个复杂的生物学机制。TRPM2激活通过介导线粒体功能障碍、氧化应激、钙超载等机制加剧脑缺血再灌注损伤。TRPM4通道调节细胞内钙稳态，其中与SUR1形成的复合体在离子通道功能的调节中发挥关键作用。TRPM7通道介导双价阳离子的流入，并在细胞镁稳态调节中发挥重要作用。TRPM8通道作为冷和薄荷敏感离子通道，在缺血性卒中显示出潜在的神经保护作用。这些研究深化了我们对TRPM通道在脑缺血再灌注损伤中作用机制的理解，并为未来开发针对这些通道的治疗策略提供了重要的基础。

3.巨噬细胞迁移抑制因子 （MIF）：认知功能障碍中潜在作用

    巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）作为T细胞分泌的细胞因子，参与先天性和适应性免疫应答。除免疫细胞外，MIF由多种非免疫细胞分泌，包括造血细胞、内皮细胞和神经元。值得注意的是，MIF参与调节神经系统各类成分的功能，如神经元、神经胶质细胞和内皮细胞。其通过趋化因子样作用诱导神经炎症，并以核酸酶活性导致细胞死亡。近期的研究强调了MIF与认知障碍性疾病间的潜在关联。然而，关于MIF在认知功能障碍中的作用和机制缺乏系统的讨论。2024年3月武汉同济医院罗爱林教授团队联合襄阳市第一人民医院胡鹏超副研究员在CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS（IF：13.0， Q1）发表综述总结了MIF与认知障碍性疾病的关系，并提供一系列新兴的MIF靶向药物作为认知功能障碍的潜在治疗方法，从分子、细胞及疾病水平深入探讨MIF在认知障碍中的作用及机制，为疾病的基础研究和临床治疗提供新思路。曾炼博士和胡鹏超副研究员为共同第一作者，李世勇副教授和罗爱林教授为共同通讯作者。

4.白细胞介素-18在慢性疼痛中的作用机制及潜在治疗靶点

    慢性疼痛已被证明是一种独立的疾病，而不仅仅作为某些疾病的伴随症状。白细胞介素-18（IL-18）作为具有多种生物学效应的促炎细胞因子，参与免疫调节、炎症反应、肿瘤生长以及慢性疼痛的过程。众多证据表明，IL-18 在慢性疼痛中表达明显上调，拮抗或抑制 IL-18 的表达可以显著缓解慢性疼痛的发生和发展。在不同慢性疼痛模型中，IL-18 位于脊髓小胶质细胞，IL-18R 则主要位于星形胶质细胞。因此，IL-18/IL-18R 轴介导的小胶质细胞和星形胶质细胞之间的相互作用参与了慢性疼痛的发生。本篇综述旨在阐明IL-18在不同类型慢性疼痛中的作用和机制，主要包括：（1）慢性原发性疼痛；（2）慢性癌痛；（3）慢性神经病理性疼痛；（4）阿片类药物导致的镇痛耐受以及痛觉过敏。各类慢性疼痛中脊髓小胶质细胞释放IL-18，与星形胶质细胞表面的IL-18R结合后，介导下游NF-κB及p38 MAPK信号转导，进一步激活星形胶质细胞，并间接增强神经元的兴奋性，促进机械性痛觉过敏。此外，本综述还讨论了不同药物成为靶向IL-18的潜在治疗作用。相关工作发表在Pharmacological Research（IF：9.3，Q1）。第一作者为2022级硕士研究生鞠杰，通讯作者为高峰教授。

5.基质金属蛋白酶：慢性疼痛潜在的治疗靶点

    慢性疼痛严重影响患者生活质量。大量研究表明，基质金属蛋白酶（MMP）在多种慢性疼痛模型中的异常激活。此外，新证据表明，基质金属蛋白酶的下调可以缓解不同动物模型中的慢性疼痛，强调了基质金属蛋白酶在不同阶段和类型的慢性疼痛中的独特和关键作用。梅伟教授课题组综述了基质金属蛋白酶在调节慢性疼痛中的机制和作用。基质金属蛋白酶的异常激活通过周围神经和脊髓背角髓鞘异常、背根神经节（DRG）神经元的过度兴奋、N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）的激活和Ca2+依赖信号的激活、胶质细胞激活和促炎细胞因子的释放等途径调节神经性疼痛。不同的基质金属蛋白酶对炎症痛和癌性痛也有显著的贡献。最后我们对MMP的药理性抑制剂的镇痛效果进行综述。相关工作发表在International Journal of Biological Macromolecules（IF：8.2）。第一作者为2023级硕士研究生代欣怡，通讯作者为梅伟教授和周亚群博士。

6. CircAKT3 通过稳定海马miR-106a-5p/HDAC4/MEF2C通路的闭环反馈减轻老龄小鼠术后认知功能障碍

    环状 RNA (circRNA)由于其稳定的环状结构，在神经退行性疾病(比如阿尔茨海默病)的研究中受到了广泛关注。然而，目前关于circRNA 参与术后认知功能障碍(POCD)的机制研究仍然较少。为了探索麻醉手术后与 POCD 发生相关的差异表达基因，本研究首先对麻醉手术后发生和未发生POCD（NPOCD组）老龄小鼠的海马进行了全转录组测序。结合全转录组测序和生信分析，筛选得到18月龄小鼠海马中与POCD发生相关的关键差异表达基因circAKT3、miR-106a-5p、HDAC4和MEF2C。使用重组腺相关病毒（rAAV）或慢病毒在老龄小鼠海马神经元和N2a神经元细胞系中过表达了circAKT3，通过行为学实验检测circAKT3过表达对老龄小鼠术后认知功能的影响，通过qPCR、WB及免疫荧光检测下游miR-106a-5p/HADC4/MEF2C的变化。进一步地，本研究还通过RNA测序、荧光原位杂交（FISH）、WB、RNA免疫共沉淀（RIP）、放线菌素和双荧光素酶实验检测了circAKT3对miR-106a-5p及miR-106a-5p对HDAC4/MEF2C的调控关系。CUT&Tag qPCR检测了MEF2C对miR-106a-5p启动子的转录调控。结果表明，circAKT3、miR-106a-5p、MEF2C和抗凋亡的Bcl2蛋白在POCD小鼠海马中都表达降低，而HDAC4蛋白和神经元促凋亡蛋白cleaved caspase3、Bax都表达增加。TUNEL实验显示POCD老龄小鼠海马神经元凋亡增加。进一步探索发现，circAKT3和miR-106a-5p高度共定位于海马神经元的细胞质中，circAKT3过表达可显著增加miR-106a-5p的稳定性，抑制HDAC4蛋白的表达、增加转录因子MEF2C蛋白的表达，从而抑制神经元凋亡改善老龄小鼠术后认知功能。此外，MEF2C还可促进miR-106a-5p启动子的转录激活，形成miR-106a-5p/HDAC4/MEF2C通路的环形反馈调控。简言之，老龄小鼠海马神经元中circAKT3可通过增加miR-106a-5p的稳定性，抑制HDAC4蛋白的表达从而促进MEF2C的表达，MEF2C可以反馈促进miR-106a-5p的转录生成，共同减少麻醉手术后海马的神经元凋亡，从而改善老龄小鼠的术后认知功能。本研究发表在Cellular and Molecular Life Sciences（IF：8.0，Q1），王瑄博士为第一作者，唐晓乐博士（同济医院麻醉科2017级博士研究生，现工作于中山大学肿瘤医院麻醉科）参与了研究前期的大量准备工作，李世勇副教授、罗爱林教授为共同通讯作者。

7.Vialinin A通过抑制USP4介导的去泛素化加速Keap1降解，减轻缺血性脑卒中后的氧化应激和神经元损伤

    缺血性脑卒中是由脑部血液循环障碍所引发的以局部神经功能缺损为特征的一类疾病，它是全球致死率和致残率最高的疾病之一。然而，目前世界范围内针对脑缺血损伤所采取的治疗手段却非常有限。因此，针对缺血性脑损伤，探索新的干预方法和治疗手段来保护缺血损伤神经元极其重要。2024年1月5日，华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室，老年麻醉与围术期脑健康湖北省重点实验室李星博士团队与郑州大学附属郑州市中心医院麻醉与围术期医学科储勤军教授团队在医学-植物药学领域TOP期刊，中科院一区Phytomedicine（IF：7.9）上发表研究论文，报道了一种对三苯基化合物vialinin A，通过抑制USP4介导的去泛素化修饰，加速Keap1蛋白降解，可显著改善缺血性脑损伤。李星博士为本论文的共同通讯作者，夏倩博士为本论文的共同第一作者。

    在本项研究中，研究人员首先发现，服用vialinin A可缓解脑缺血再灌注损伤引起的神经功能缺损，表现为vialinin A可明显缩小缺血后梗死灶体积，减轻脑水肿，改善神经功能评分。此外，通过动物行为学检测，研究人员发现vialinin A能改善缺血性脑损伤后小鼠的认知与感觉运动功能。进一步的研究显示vialinin A能显著减少缺血性脑损伤导致的神经元丢失。分子机制研究表明，作为一种抗氧化剂，vialinin A能促进Keap1的蛋白降解，上调Keap1-Nrf2-ARE抗氧化信号通路的活性，减轻缺血后神经元氧化应激损伤，而过表达USP4会削弱vialininA对缺血性脑卒中的神经保护作用。进一步的研究结果显示，vialinin A抑制USP4的去泛素化酶活性，导致Keap1的泛素化增强，进而促进其泛素化修饰依赖的蛋白降解。这一级联反应最终激活依赖 Nrf2的细胞抗氧化反应，减轻缺血后神经元氧化应激，从而改善缺血性脑卒中后的神经功能障碍。总的来说，该研究表明，抑制USP4以激活Keap1-Nrf2-ARE信号通路可能是vialinin A 抵御脑缺血再灌注损伤的一种全新机制。同时，该研究也表明vialinin A可能是缺血性脑卒中治疗一个新的候选药物。

8.LXRs通过PI3K/AKT信号通路调节小胶质细胞极化和突触可塑性改变参与神经病理性疼痛引起的小鼠认知功能障碍

    疼痛是一种多维度的体验，包括感觉、情感和认知等。越来越多的临床证据表明慢性疼痛患者可伴有认知功能障碍，严重影响患者的生活质量，但其具体机制尚不清楚。LXRs（Liver X receptors）是与脂类代谢有关的核受体，作为体内胆固醇的感应器可维持体内胆固醇代谢的平衡。LXRs还可以通过负性调控炎症通路的关键基因表达参与调节神经炎症反应。研究表明，LXRs的激活在改善中枢神经系统疾病中的认知功能障碍方面发挥潜在作用。基于上述研究背景，田学愎教授团队探究了LXRs在神经病理性疼痛引起的小鼠认知功能障碍中的作用及可能机制，为慢性疼痛导致的认知功能障碍提供新的研究和治疗靶点。相关研究成果于2024年1月发表于期刊Inflammation Research（IF : 6.7）。第一作者为2021级硕士研究生韩思奕，通讯作者为田学愎教授和张文博士。

9.脊髓HSP22调控大鼠神经病理性疼痛的机制研究

    既往研究表明，热休克蛋白22（Heat shock protein 22，HSP22）在调控线粒体生物发生功能和氧化应激中发挥着重要功能；但hsp22在慢性疼痛发展中的作用及其机制还未被探究。近期，华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉科梅伟教授团队在Journal of Neuroimmune Pharmacology（IF：6.2，Q1）上发表研究论文，探讨线粒体功能障碍在神经病理性疼痛发展中的作用。通过构建大鼠坐骨神经分支保留性损伤（spared nerve injury，SNI）的神经病理性疼痛模型，研究发现，SNI大鼠脊髓背角神经元上的HSP22的表达水平显著下降。此外，鞘内注射重组HSP22（rhsp22）可显著缓解SNI大鼠的机械性痛觉异常和热痛觉敏感，改善SNI大鼠脊髓NRF1/TFAM介导的线粒体生物发生功能，减少ROS的产生，维持氧化与抗氧化系统的平衡。进一步研究显示，AMPK特异性抑制剂（CC），PGC-1α siRNA都可逆转rhsp22对SNI大鼠神经病理性疼痛的调控作用。该研究揭示了hsp22可通过激活脊髓AMPK/PGC-1α信号，改善NRF1/TFAM介导的线粒体生物发生功能障碍和氧化与抗氧化系统的失衡，从而改善SNI大鼠的神经病理性疼痛。张龙庆博士后为论文第一作者，梅伟教授和刘代强博士为论文通讯作者。

10.Sirtuin 5抑制剂MC3482通过上调Annexin-A1的琥珀酰化水平改善缺血性脑卒中后小胶质细胞诱发的神经炎症

    缺血性脑卒中是由脑部血液循环障碍所引发的以局部神经功能缺损为特征的一类疾病，它是全球致死率和致残率最高的疾病之一。然而，目前世界范围内针对脑缺血损伤所采取的治疗手段却非常有限。课题组前期研究发现，缺血性脑卒中后，小胶质细胞中sirtuin 5（SIRT5）高表达，诱发过度的神经炎症和神经元损伤。因此，以 SIRT5 为靶点的干预措施能减轻神经炎症并改善缺血性脑损伤。2024年5月8日，华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室，老年麻醉与围术期脑健康湖北省重点实验室赵以林副主任医师，李星博士团队与山西医科大学第三医院王永红教授团队在神经免疫药学领域，JCR 分区Q1期刊 Journal of Neuroimmune Pharmacology（IF：6.2）上发表题为The Sirtuin 5 Inhibitor MC3482 Ameliorates Microglia?induced Neuroinflammation Following Ischaemic Stroke by Upregulating the Succinylation Level of Annexin-A1的研究论文，报道了SIRT5 抑制剂 MC3482，可通过上调Annexin-A1的琥珀酰化水平改善缺血性脑卒中后小胶质细胞诱发的神经炎症，从而显著改善缺血性脑损伤。王永红教授、赵以林副主任医师和李星博士为本论文的共同通讯作者，夏倩博士为本论文的第一作者。

11.PGC‐1α激活通过抑制GABA能神经元凋亡缓解骨癌痛

    骨癌痛（CIBP）是原发性骨肿瘤或骨转移引起的一种严重的疼痛类型，严重影响癌症患者的生活质量。目前可用的镇痛药物治疗效果有限，且由于无法避免的毒副作用，其临床应用受到限制。因此，仍需深入研究CIBP的潜在机制和寻找有效的治疗方法。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α（PGC-1α）是一种转录共激活因子，参与调控线粒体生物合成、能量代谢和抗氧化反应。现有证据表明， PGC-1α在一些啮齿动物疼痛模型中发挥重要作用。然而，PGC-1α在CIBP中的作用及其机制有待进一步探讨。

    2024年2月田玉科教授团队在Biochemical Pharmacology（IF：5.8， Q1）上发表研究论文，发现CIBP大鼠脊髓中PGC-1α表达显著减少，鞘内给予PGC-1α激活剂ZLN005可显著改善CIBP大鼠的机械性痛觉异常并延缓骨癌痛的发生，然而ZLN005的镇痛作用被PGC-1α抑制剂SR18292消除。研究显示，PGC-1α与GABA能神经元共定位，药理激活PGC-1α抑制脊髓GABA能神经元凋亡，从而缓解CIBP大鼠机械性痛觉异常。神经元是代谢活跃的细胞，有很高的能量需求且对氧化应激敏感。进一步研究发现，骨癌痛大鼠脊髓线粒体功能障碍，主要表现为ROS生成增加和ATP生成减少；激活PGC-1α通过增强线粒体生物合成和激活SIRT3-SOD2通路改善线粒体功能，从而抑制GABA能神经元凋亡。该研究揭示了脊髓PGC-1α通过增强线粒体生物合成和激活SIRT3-SOD2通路改善线粒体功能，从而抑制GABA能神经元凋亡，进而缓解骨癌痛。陈楠博士为第一作者，周亚群博士为通讯作者。

12.脑类淋巴系统功能障碍与精神分裂症：探讨其与认知损伤之间的关联

    精神分裂症 (Schizophrenia) 是一种严重的精神障碍，其主要表现包括精神病性、负性症状和认知损害，导致功能障碍和生活质量下降，影响约1%的人口。该疾病被认为是“失联综合征”，反映大脑区域间信息整合不良的特征。深入探讨其神经机制并开发新的治疗策略仍存在很大挑战。

    大脑类淋巴系统是大脑的关键废物清除通道，负责清除可溶性蛋白质。脑脊液通过动脉周围空间，经由星形胶质细胞上的水通道蛋白4（AQP4）进入脑实质，调节脑内水分平衡，与静脉周围液体进行交换。损伤此系统常与阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病有关。既往研究发现AQP4在精神分裂症中具有重要作用。动物模型显示，精神分裂症样行为小鼠的前额叶皮层和海马中AQP4表达增加。生物信息学分析表明，AQP4表达变化与精神分裂症患者中免疫细胞浸润显著相关。通常，人体类脑类淋巴系统研究使用动态对比增强磁共振技术（MRI），这种方法需鞘内或静脉注射钆对比剂。高峰教授团队运用沿血管周围空间的扩散张量成像技术（DTI-ALPS），在无需使用对比剂的情况下，对精神分裂症患者的大脑类淋巴系统功能进行无创、非侵入性的评估。研究结果表明，精神分裂症患者的全脑及左右大脑半球的DTI-ALPS指数显著降低（F=9.001，P=0.011；F=10.024，P=0.011；F=5.927，P=0.044，经过多重比较校正），这提示精神分裂症患者存在类淋巴系统功能障碍。然而，未检测到DTI-ALPS指数与认知功能之间的交互效应。进一步分析显示，较低的DTI-ALPS指数与认知功能损害之间存在相关性。这一研究成果2024年8月发表于《Schizophrenia Bulletin》期刊，该期刊的最新影响因子为5.7，属于JCR一区及中科院一区Top期刊，专注于精神病学领域。

13.线粒体 DNA 介导的cGAS-STING 通路激活可通过诱导I型干扰素和 A1 型星形胶质细胞导致慢性术后疼痛

    慢性术后疼痛（CPSP）被视为一个日益严重的公共卫生问题。然而导致慢性术后疼痛的潜在机制未完全清楚。最近的研究表明，干扰素基因的环GMP-AMP合成刺激物（cGAS- STING通路）在疼痛的发病机制中起着关键作用。我们先前的研究也发现，脊髓中的A1型星形胶质细胞激活是导致CPSP的原因之一。本研究旨在探讨 cGAS-STING 通路调节 A1 型星形胶质细胞激活在CPSP 中的作用和机制。我们研究发现 (1) 在SMIR大鼠脊髓中，cGAS-STING通路和I型IFNs mRNA表达上调，胞质内mtDNA到含量增加；(2) 鞘内注射 STING抑制剂C-176 可抑制 cGAS-STING 通路和 I 型 IFNs 的表达以及 A1 反应性星形胶质细胞的生成，从而缓解慢性术后疼痛；(3)鞘内注射线粒体通透性转换孔（mPTP）抑制剂环孢素A（CsA）可减少胞质内mtDNA的含量，抑制cGAS-STING 通路的激活。此外，CsA可缓解SMIR 诱导的痛觉超敏，并减少A1 型星形胶质细胞的激活。它对SMIR 的镇痛效果与C-176 相当，但与C-176 联用则无协同作用。这些结果表明，阻断mtDNA介导的cGAS-STING 通路，可通过抑制I 型IFNs 和A1 型星形胶质细胞，缓解慢性术后疼痛。也进一步证明脊髓中的cGAS-STING 通路促进了慢性术后疼痛的形成。但是，cGAS-STING参与CPSP的具体下游机制值得进一步探究。相关研究成果发表在于International Immunopharmacology杂志（IF：5.6，Q2）。第一作者为2021级专业型硕士研究生陈玉叶，通讯作者为姚文龙教授。

14.对比瑞马唑仑和丙泊酚复合小剂量艾氯胺酮用于小儿当日无痛双向内镜检查：一项随机对照临床试验

    当日无痛双向内镜检查是临床上诊断和治疗消化道疾病的一种常用检查方法，同时包括胃-十二指肠镜和结肠镜检查，具有减少镇静次数、缩短住院时间、降低医疗成本等优点。由于小儿生理特点及疾病谱不同于成人，对缺氧的耐受性较差、对内镜刺激的敏感性更高，且胃肠腔狭小、胃肠壁薄易穿孔、配合困难等，故对镇静镇痛的需求更高。瑞马唑仑是一种新型苯二氮?类药物，为超短效GABAA受体激动剂，具有起效快、作用时间短、代谢产物无活性、不受输注时间影响等优点。此外，研究表明小剂量艾司氯胺酮的镇静、镇痛作用可减轻小儿内镜检查时咽喉部的刺激反应，减少丙泊酚和瑞马唑仑的剂量，降低不良反应发生率。因此，许爱军教授团队研究了瑞马唑仑复合小剂量艾司氯胺酮用于小儿双向内镜检查的镇静效果及安全性。相关研究成果于2024年2月发表于Frontiers in Pharmacology期刊（IF: 5.6，Q1）。2021级硕士研究生楚甜甜和2022级硕士研究生周思齐为共同第一作者，许爱军教授为通讯作者。

15.肠道菌群通过HDAC2-ACSS2轴调节肝脏缺血再灌注损伤小鼠夜间认知障碍

    肝脏缺血再灌注损伤（Hepatic ischemia-reperfusion injury, HIRI）是围术期肝部分切除术、肝移植术等肝脏外科手术常见的并发症，也是围手术期的关注要点。临床研究已经证实接受肝脏移植患者术后所出现的认知损害可严重影响其生活质量。本课题组前期研究结果表明，HIRI可诱导认知障碍，且存在晨轻暮重之表现。而肠道菌群同样遵循内源性昼夜节律，昼夜节律紊乱会显著影响肠道微生物群的组成。两者之间的具体关系目前尚不明确。组蛋白是真核生物染色体内的一种碱性蛋白质，也是其基本组分之一。DNA通过与组蛋白紧密地结合来完成自身的包装折叠。作为表观遗传学的重要组成部分，组蛋白翻译后修饰的过程已被证明在生命周期调控中起着至关重要的作用。常见的组蛋白翻译后修饰包括甲基化、磷酸化和泛素化等。其中，组蛋白的乙酰化/去乙酰化水平已被证实与认知功能密切相关。组蛋白去乙酰化酶（Histone Deacetylase 2, HDAC2）和乙酰辅酶A合成酶2（Acetyl-CoA synthetase 2，ACSS2）是调节组蛋白乙酰化/去乙酰化程度的关键酶。ACSS2 使用乙酸作为底物合成乙酰辅酶A，后者可以促进组蛋白乙酰化，进而对学习记忆和认知功能产生重要影响。已有研究表明小鼠脑内ACSS2表达减少可导致认知功能损害。鉴于夜间HIRI后小鼠在学习及记忆方面表现落后于白天HIRI组小鼠的具体机制仍不明确，华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室，老年麻醉与围术期脑健康湖北省重点实验室项红兵教授课题组对此进行了研究，相关研究成果在CNS Neuroscience& Therapeutic杂志（IF：5.50，Q1）上发表，报道了夜间小鼠HIRI术后出现认知损害的可能机制。

16.脊髓PTP1B调控大鼠神经病理性疼痛的机制研究

    神经病理性痛是由神经系统损伤或者功能障碍导致的疼痛感觉异常，是临床上最常见的疼痛类型之一。尽管大量研究证实神经炎症在神经病理性疼痛的发展中发挥着重要影响，但是调控神经炎症的机制至今尚未完全阐明。蛋白酪氨酸磷酸酶1B（Protein Tyrosine Phosphatase 1B，PTP1B）是蛋白酪氨酸磷酸酶家族的重要成员之一，主要定位于内质网的胞浆表面，在炎症信号通路中是一个关键的调节因子。基于上述研究背景，张咸伟教授团队探究了PTP1B在神经病理性疼痛中的作用及可能机制，为神经病理性疼痛提供新的研究和治疗靶点。该研究揭示了在大鼠坐骨神经分支保留性损伤（Spared nerve injury，SNI）模型中，脊髓背角PTP1B的表达上调通过促进内质网应激加重了NF-κB和神经胶质细胞激活介导的神经炎症，进而促进神经病理性疼痛。相关研究成果于2024年2月发表于期刊CNS Neuroscience & Therapeutics （IF : 5.5，Q1）。第一作者为2021级博士研究生焦博，通讯作者为张咸伟教授。

17.电针在神经系统疾病相关认知功能障碍中的保护作用

    许多神经系统疾病会导致患者出现认知障碍，包括痴呆症和轻度认知障碍，从而给家庭和公共健康带来沉重负担。由于药物治疗认知障碍的效果有限，开发替代治疗方法势在必行。电针（electroacupuncture, EA）是中医学的一种重要治疗手段，具有改善认知障碍的潜力。然而，其所涉及的分子机制尚未完全阐明。考虑到目前的研究现状，通过检索PubMed、Web of Science、MEDLINE、Ovid和Embase上截至2022年10月十年内发表的临床前文献。阅读标题和摘要后，共纳入56项研究进行汇总。

    本项工作的结论如下：电针可以有效改善认知障碍，并诱导分子通路发生有益变化，主要包括阿尔茨海默病、血管认知障碍、慢性疼痛和帕金森病。此外，电针通过相同或不同的机制对上述不同的疾病类型发挥有益作用，包括但不限于神经炎症、神经凋亡、神经发生、突触可塑性和自噬。然而，目前的研究发现也展现了需要进一步阐明的问题。例如电针的具体的治疗参数，电针的治疗时机选择等是否也会影响治疗效果还未可知，总的来说，尽管需要对电针如何发挥认知保护的详细机制进行更多的研究，总体而言，电针治疗认知障碍是一个前景广阔的发展领域。相关工作发表于Current Neuropharmacology（IF：5.3，Q1）第一作者为2023级专业型博士研究生辛悦阳，通讯作者为许爱军教授和周亚群博士。

18.慢性疼痛导致认知功能障碍的分子、细胞和神经环路机制

    疼痛是一种复杂的情感体验，包含感觉、情绪、认知等多个方面。生理上的疼痛可直接影响患者的心理和生活，因此慢性疼痛患者常合并焦虑、抑郁等情绪问题和认知功能障碍。据报道，超过20%的慢性疼痛患者患有不同程度的认知功能障碍，但其潜在的发病机制和治疗手段尚不明确。2024年3月田学愎教授团队在Molecular Neurobiology（IF：5.1，Q2）发表综述总结了慢性疼痛导致认知功能障碍的相关基础研究，从神经环路、细胞、分子水平讨论了慢性疼痛导致认知功能障碍的潜在致病机制和治疗靶点，提出目前研究的局限性及未来研究方向，旨在为阐述该类疾病的基础研究和临床治疗措施提供新的见解。

19.“微生物群-肠-脑”轴在围术期神经认知功能障碍与抑郁症中的作用：从发病机制到治疗方案

    随着现代医疗水平的进步以及外科手术数量的增加，越来越多的人需要接受麻醉和手术治疗。围手术期神经认知障碍和抑郁是常见的中枢神经系统并发症，它们具有潜在相似的发病机制，对人类健康构成有害威胁，并造成重大社会负担。近年来，许多研究探究了肠道微生物群及其代谢物通过“微生物-肠-脑”轴在中枢神经系统疾病中的潜在作用。本文旨在阐明肠道菌群及其代谢产物在围手术期神经认知障碍和抑郁发病机制中的作用，以及潜在的治疗价值。相关综述发表在Neurobiology of Disease杂志（IF：5.1，Q1）。第一作者为2022级硕士研究生阙梦欣，通讯作者为罗爱林教授及詹高峰博士。

20.从 1990 年到 2019 年，与高红肉饮食相关的结直肠癌的全球疾病负担及其到 2030 年的预测

    许多研究已经确定了过量食用红肉与结直肠癌（CRC）之间的关联。然而，人们对与高红肉和结直肠癌饮食相关的疾病负担缺乏详细的了解。在过去的几十年中全世界CRC的年发病率和死亡率都出现了令人担忧的增长，在世界范围内，CRC在男性癌症患病率中排名第三，在女性中排名第二，这也给医疗系统带来了越来越大的经济压力。华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉与疼痛科、湖北省老年麻醉与围术期脑健康重点实验室、武汉市老年麻醉临床研究中心项红兵教授团队在医学-神经学领域期刊Frontiers in Nutrition (IF=5.0，Q2)上发表论文，利用《2019 年全球疾病负担研究》（2019 Global Burden of Disease Study）中获得的大数据，评估高红肉饮食相关的结直肠癌的全球发病率、流行率以及残疾生活年限以了解其全球和区域流行病学趋势的变化。

21.抑制脊髓BRD4通过STING-IRF3信号通路缓解吗啡耐受大鼠中的焦亡和M1型小胶质细胞极化

    吗啡耐受一直是一个具有挑战性的医学问题。神经炎症被认为是吗啡耐受发展的关键机制。BRD4作为细胞损伤和炎症的关键调节因子，参与慢性疼痛的发展。然而，BRD4是否参与吗啡耐受及其潜在机制尚不清楚。高峰教授团队系统地探讨了BRD4在调节吗啡耐受神经炎症中的相关分子机制。相关研究成果于2024年3月发表于European Journal of Pharmacology期刊（IF: 5.0，Q2）。2021级博士研究生贾晓倩为第一作者，高峰教授为通讯作者。

    该研究结论如下：1.证实吗啡耐受大鼠脊髓BRD4表达增加，调控神经炎症和NLRP3炎症小体介导的神经元焦亡。2.证实STING-IRF3信号通路参与吗啡耐受大鼠脊髓BRD4对神经炎症和神经元焦亡的调控。抑制STING-IRF3信号通路通过调控神经炎症和神经元焦亡的发生缓解吗啡耐受的形成。本研究发现BRD4有望成为吗啡耐受的潜在治疗靶点，为阐明吗啡耐受的机制提供重要的理论依据，为靶向防治吗啡耐受提供新的思路和药物靶点，具有一定的理论及临床转化意义。

22.N -甲基- D-天冬氨酸受体在术后认知功能障碍中的双重作用

    术后认知功能障碍(POCD)是手术后常见的并发症，对患者的恢复产生不利影响，增加不良结局的风险，延长住院时间，提高死亡率。N -甲基- D -天冬氨酸(NMDA)受体对学习、记忆和突触可塑性至关重要，在POCD的发展中起着重要作用。围手术期的各种因素，包括年龄和麻醉剂的使用，可以降低NMDA受体的功能，而手术应激、炎症和疼痛可能导致其过度激活。本文综合临床前和临床研究，探讨围手术期影响NMDA受体功能的因素与POCD发病之间的复杂关系。讨论了衰老、麻醉给药、围手术期损伤、疼痛和炎症对NMDA受体相关的病理生理影响。综合分析旨在确定POCD的有效治疗靶点，有助于改善患者术后预后。该综述已在《European Journal of Pharmacology》杂志上发表（IF=5.0，Q2）。第一作者为2021级专业型硕士研究生管少迪，通讯作者为徐卉教授。

23.肠道菌群和昼夜节律振荡在糖尿病小鼠肝缺血再灌注损伤中的作用

    昼夜节律在哺乳动物的行为和代谢过程中起着至关重要的作用，是哺乳动物代谢的一个决定性特征。昼夜节律振荡也与各种生理功能和病理调节有关。肠道菌群已被证明影响人体代谢，并可影响代谢性疾病的发生和发展。研究表明，肠道菌群遵循内源性昼夜节律，昼夜节律紊乱会显著影响肠道微生物群的组成。相反，微生物代谢物的变化也可以调节宿主昼夜节律基因的转录表达。这表明肠道微生物群与宿主代谢的昼夜节律之间存在复杂的关系。肝缺血再灌注损伤(HIRI)发生在肝切除术、肝移植和其他肝脏手术中，是不可避免的，并且正在成为术后肝功能障碍的主要原因之一。由于糖尿病相关的微循环疾病和炎症反应的损伤作用，肝脏通常更容易发生缺血再灌注损伤，随着糖尿病发病率的迅速增加及其影响，对糖尿病患者HIRI的关注日益增加。然而，糖尿病HIRI是否表现出昼夜节律，或者是否与肠道微生物群及其在糖尿病HIRI中的机制有关，仍有待研究。华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室，老年麻醉与围术期脑健康湖北省重点实验室项红兵教授课题组对此进行了研究，相关研究成果在Biomedicines杂志（IF：4.7，Q1）上发表，报道了糖尿病小鼠和正常小鼠在不同时间点的菌群组成差异，高血糖加重了糖尿病小鼠的HIRI，特别是肠道微生物参与了HIRI的调节。项红兵教授为本论文的通讯作者，李娟博士为本论文的第一作者。

24.急性肝功能衰竭恢复期肠道菌群失调可导致持续认知障碍

    8月13日，华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉科、湖北省老年麻醉与围术期脑健康重点实验室、武汉市老年麻醉临床研究中心项红兵教授团队在美国研究病理学学会的官方期刊《美国病理学杂志》American Journal of Pathology（IF: 4.7，Q1区）在线发表研究论文，揭示了急性肝功能衰竭恢复期肠道菌群失调促进认知障碍发生的新机制。第一作者为李珍博士，通讯作者为项红兵教授。

    肝性脑病（HE）是肝脏疾病最严重的并发症之一，表现出认知功能及意识改变。研究发现，肝性脑病的病人治疗后一年内肝性脑病复发率高达42%。调节肠道微生物群可以缓解肝性脑病（HE）。目前的治疗指南主要针对肠道微生物群或其代谢产物，但是目前尚不清楚在肝功能恢复后是否有必要停止对肠道菌群失调的治疗。本研究旨在阐明急性肝衰竭（ALF）小鼠在肝功能恢复前后认知行为、肝功能、突触传递和脑代谢物的变化，来评估HE患者肝功能恢复后继续预防性治疗的必要性。

25.PGC-1α/ERRα/ULK1信号通路通过调控线粒体功能障碍和NLRP3炎性小体激活参与老龄小鼠围术期神经认知障碍

    围术期神经认知障碍(Perioperative neurocognitive disorders, PND)是一种围术期出现的难治性中枢神经系统并发症，主要表现为认知障碍、社交障碍、人格改变等，严重影响患者的术后生活质量。研究发现，PGC-1α通过调节线粒体的生物发生参与神经退行性疾病。此外，PGC-1α参与调节炎症反应和氧化过程，PGC-1α的过表达在帕金森病等神经退行性疾病中发挥神经保护作用。NLRP3炎性小体是目前研究最广泛的炎性小体之一，它与先天免疫系统有关。研究证实，PGC-1α可通过调节线粒体功能参与NLRP3炎性小体的激活。然而，PGC-1α和NLRP3炎性小体在PND中的潜在机制尚不清楚。

    在本研究中，我们构建了老龄小鼠剖腹探查手术模型，通过新异物体识别试验和条件恐惧试验检测造模后小鼠认知功能的改变。术后检测海马组织中PGC-1α和NLRP3蛋白水平。结果显示，PND小鼠海马组织中NLRP3及下游PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达增加，而PGC-1α/ERRα/ULK1信号通路相关蛋白表达减少。此外，我们发现NLRP3主要与海马组织中神经元共定位，且突触相关蛋白的表达也显著减少。同时，透射电镜(TEM)结果显示，手术后线粒体受损，表现为线粒体自噬体相对减少，线粒体结构和膜出现褶皱，髓磷脂结构排列紊乱。药理性使用NLRP3抑制剂MCC950可有效缓解老龄小鼠PND。使用ZLN005特异性激活PGC-1α，可通过增强PGC-1α/ERRα/ULK1信号通路，进一步抑制NLRP3炎性小体的激活，进而改善PND。综上所述，我们得出结论手术通过抑制PGC-1α/ERRα/ULK1信号通路进而引起线粒体功能障碍，NLRP3炎性小体激活，最终导致PND。通过本研究我们证实PGC-1α通过调节线粒体功能和NLRP3炎性小体的激活参与老龄小鼠PND的发生，特异性靶向干预PGC-1α或NLRP3可能为临床预防和治疗PND提供新的治疗思路。相关研究成果于2024年9月发表于期刊Neuropharmacology（IF : 4.6，Q1）。第一作者为张文和吴翠翠，通讯作者为田学愎教授。

26.肠道菌群相关海马CB1R改变调节小鼠肝缺血再灌注损伤相关认知损害的昼夜差异

    肝脏缺血再灌注损伤（HIRI）是肝脏手术的常见并发症，可导致认知功能障碍等肝外代谢紊乱。课题组前期研究表明肠道菌群通过影响海马脂质代谢参与调节HIRI相关认知损害的昼夜差异。内源性大麻素系统是一类参与肝脏代谢、学习记忆等多种生理病理过程的脂质代谢相关信号系统，由大麻素受体（CB1R和CB2R）、内源性大麻素、代谢酶和内源性大麻素转运体组成。有趣的是，大麻素受体在正常生理条件下肝脏中的表达水平较低，但在肝脏损伤和疾病状态时表达上调；相比之下，大麻素受体CB1R在中枢神经系统中高表达，但在神经退行性疾病中显著下调。基于此，同济医院麻醉学教研室项红兵教授课题组通过在不同时段建立HIRI小鼠模型，并分析其认知功能及肠道菌群改变，同时检测海马组织内源性大麻素信号通路的改变，结合粪菌移植及代谢组学手段，同时通过干预海马内源性大麻素受体的表达，探讨HIRI相关认知损害昼夜差异与肠道菌群及内源性大麻素信号通路的关系。相关研究成果于2024年6月发表在《Neurochemical Research》（Q2区，IF:4.4）。第一作者为2021级博士研究生何志刚和2021级硕士研究生柳彦博，通讯作者为刘成副主任医师和项红兵教授。

27.APS团队标准化术后疼痛管理下患者静脉自控镇痛的有效性和安全性:107802例患者的6年急性疼痛服务经验

    关于术后疼痛管理对患者预后的影响的研究很少，尤其是对大样本的研究，对中国患者的数据更少。据报道，中国只有25.12%的医院建立了APS或类似团队，其中负责术后全程镇痛服务的不到10%。华中科技大学同济医学院附属同济医院成立了由麻醉医生领导的专业APS团队（TJ-APS），并拥有标准化的工作流程和管理体系，术后镇痛策略遵循“低阿片、多模式、专业化、个性化”的原则，建立了定期查房、24小时值班制度。基于TJ-APS标准化术后疼痛管理，以2016年1月至2021年12月期间在我院107802名接受静脉PCA治疗的患者为研究对象，开展了不同类型手术患者术后疼痛的发生率和不良反应研究。结果表明，静脉PCA患者术后镇痛不良的发生率显著低于现有文献报道的20%，主要发生在胆胰手术、肝外手术和胃肠道手术中；不良反应总发生率为5.52%，其中恶心和呕吐最高，尤其是妇科肿瘤和妇科患者，分别为10.75%和8.68%，但均低于现有文献报道的水平（20%）。该研究证明了TJ-APS标准化的术后疼痛管理流程对于中国患者的术后镇痛效果和安全性具有显著的提高作用，这对于提高患者的手术体验和治疗效果具有重要意义，也为我国医疗服务水平提供了有益的借鉴。相关研究成果于2024年1月发表于期刊Heliyon （IF : 4.0）。孙娇丽主治医师为第一作者，张咸伟教授为通讯作者。

28.1990年至2019年因碘缺乏导致发育和智力障碍个体的全球负担、趋势和不平等性及其预测至2030年

    碘缺乏是全球疾病负担的重要因素，影响甲状腺激素的合成，导致许多与新陈代谢和生长有关的疾病，威胁人们的身体健康和发育。然而，人们对与缺碘导致的发育和智力障碍相关的疾病负担缺乏详细地了解。华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉与疼痛科、湖北省老年麻醉与围术期脑健康重点实验室、武汉市老年麻醉临床研究中心项红兵教授团队在医学-营养学领域期刊Frontiers in Nutrition (Q2，IF=4.0)上发表论文，利用《2019 年全球疾病负担研究》（2019 Global Burden of Disease Study）中获得的大数据，评估缺碘导致的发育和智力障碍的全球发病率、流行率以及残疾生活年限以了解其全球和区域流行病学趋势的变化。第一作者为2023级硕士杨雪松及刘成副主任医师，通讯作者为项红兵教授。

29.脊髓损伤：1990年至2019年脊髓损伤的全球负担和未来10年预测

    脊髓损伤通常由脊柱骨折引起，可导致严重的终生症状如截瘫，甚至死亡。在过去的几十年中全世界脊髓损伤的年发病率和死亡率都出现了令人担忧的增长，这也给医疗系统带来了越来越大的经济压力。华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学与疼痛医学科、湖北省老年麻醉与围术期脑健康重点实验室、武汉市老年麻醉临床研究中心项红兵教授团队在医学-神经学领域期刊Frontiers in?Neurology (Q2，IF=3.4)上发表论文，利用《2019 年全球疾病负担研究》（2019 Global Burden of Disease Study）中获得的大数据，评估脊髓损伤的全球发病率、流行率以及对残疾生活年限的影响，从而全面概述脊髓损伤。

    在本综述中，研究人员对脊髓损伤的发病率、影响和相关风险因素提供了重要的见解，并特别强调了高度脊髓损伤的负担。由于 70 岁以上年龄组的脊髓损伤发病率和 YLD 率预计会更高，因此还需要努力优先预防老年人的脊髓损伤。本综述为进一步科学研究、政策制定和医疗保健措施提供了基础，旨在减轻脊髓损伤负担、改善患者预后和加强预防工作。

30.面肌痉挛患者大脑皮层的变化

    面肌痉挛（HFS）是一种以一侧面部肌肉不自主收缩为特征的运动障碍。研究表明其与大脑功能结构的紊乱有关。尽管如此，与HFS相关的大脑结构变化仍知之甚少。本团队通过基于表面的形态计量学（SBM）研究了HFS患者与健康对照组（HC）相比的皮层形态变化，如皮层厚度（CTh）、脑沟深度、局部回转指数（lGI）和分形维数，随后评估形态计量学指标与临床参数的相关性。通过研究发现，与HC相比，HFS患者表现出多种种皮质指标异常改变，包括对侧中央前回和左眶额皮质的CTh变薄，左眶额皮层的脑沟深度下降，以及右脑岛和颞上回皮质的lGI增加。然而，分形维数在两组间没有显著差异。此外，在HFS患者中，发现左眶额皮质的脑沟深度与Beck抑郁量表II评分之间存在显著的负相关。该研究表明，HFS患者大脑中存在特定的基于表面的形态学变化。这些变化有助于更深入地了解HFS的神经生理学机制，并可能对未来的研究和治疗策略产生影响。相关工作发表在Neurological Sciences（IF：3.3，Q2）。2022级博士研究生李政为共一作者，通讯作者为涂业博士。

31.超声引导枕小神经联合耳大神经阻滞对枕下乙状窦后入路前庭神经鞘瘤开颅术中的应用效果研究:一项前瞻性、双盲随机对照试验

    神经外科术后疼痛一直被低估，开颅手术患者往往镇痛不足。事实上，超过一半的开颅手术的病人在术后经历了中到重度的疼痛，剧烈的疼痛可能会导致术后早期颅内压力升高、出血等一系列不良事件。为了降低围术期疼痛和不良事件的发生，文献证据认为阿片类药物、非甾体抗炎药、头皮阻滞和切口局部浸润等措施可显著缓解疼痛。然而，阿片类的神经系统副作用可能干扰术后神经功能评估减少了其在神经外科术后使用；枕下乙状窦后入路切口位于幕下区，传统的头皮神经阻滞无法完全覆盖；头皮丰富毛细血管可能缩短了切口局部浸润的作用时长等。为了对枕下乙状窦后入路切口进行有效镇痛，高峰教授团队采用了超声引导枕小神经联合耳大神经阻滞，并发现了其可显著降低术后48小时内的静息痛和运动痛，避免切皮和硬膜切开刺激时的血流动力学波动。该联合阻滞还可减少术中阿片类药物使用和术后补救性药物的使用，并且研究过程中未出现与该技术相关的不良并发症，系统验证了其有效性及安全性。相关研究成果发表在BMC Anesthesiology（IF:2.3）。第一作者为刘天柱医师，通讯作者为高峰教授及张洋医师。

同济医院麻醉学教研室2024年获批课题情况