体外循环可能导致发育中的大脑和神经细胞发生重大变化

《美国医学杂志》的一项研究表明，体外循环，更常被称为心肺旁路，对儿童大脑中被称为心室下区(SVZ)的脑细胞的产生和生长有一些独特的影响神经病学年鉴．SVZ是神经元和被称为成神经细胞的神经细胞生长和迁移的关键区域，这两者最终都有助于生命早期关键大脑结构和功能的正常发育。

这一发现来自国立儿童医院心脏外科研究实验室的一项研究，为心脏病对细胞的影响提供了新的见解心肺旁路机对大脑生长发育的影响刚出生的婴儿患有先天性心脏病他们将在完善策略方面发挥重要作用，以帮助保护出生后立即需要进行体外循环心脏手术的儿童脆弱的大脑。

具体来说，研究小组发现，在体外循环过程中:

• 新生儿和婴儿脑室下区神经元的产生(神经发生)发生改变。
• 神经细胞(称为神经母细胞)向额叶的迁移可能被打乱。
• SVZ中神经元生长和运动的变化延长。
• 皮质发育和扩张受损。
• 只在大脑和脊髓中发现的特定类型的神经元，称为中间神经元，也会受到影响。

这项研究使用了一种创新的大脑发育临床前模型，与以往研究和大多数神经学实验室研究中使用的模型相比，该模型在解剖学和生理学上更类似于人类新生儿和婴儿。

体外循环被认为是导致儿童心脏病的几个关键因素之一先天性心脏病有时表现出认知和运动技能发展的延迟。这些残疾通常会持续到青春期和成年期，最终可能代表长期的神经认知障碍。人们还认为，遗传因素、子宫内流向大脑的异常血液或心脏手术后低心排血量可能是造成这些挑战的原因。

Nobuyuki Ishibashi说:“使用这种临床前模型来揭示手术过程中的细胞和分子事件，将使我们能够设计治疗方法，可以恢复或修复新生儿或婴儿大脑脑室下区发现的神经元干前体细胞的神经源性潜能。”医学博士，福利亚-希尔儿科心脏研究教授，国家儿童心脏外科研究实验室主任，该研究的资深作者。“特别是，我们实验室之前的研究表明，当这些前体细胞用间充质基质处理时，它们的神经源性活性得到了改善细胞(msc)。”

这项研究的结果进一步支持了美国国家卫生研究院资助的MeDCaP临床试验，该试验针对使用体外循环机进行心脏手术的新生儿和婴儿。该试验使用心肺机本身将间充质干细胞直接输送到将血液输送到心脏的主动脉大脑．