老年手術(shù)患者圍手術(shù)期神經(jīng)認(rèn)知障礙(PND)的發(fā)生率很高,這與麻醉誘導(dǎo)的長(zhǎng)時(shí)間神經(jīng)毒性密切相關(guān)。麻醉誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性的神經(jīng)形態(tài)病理學(xué)基礎(chǔ)一直難以捉摸。這項(xiàng)研究表明,長(zhǎng)時(shí)間麻醉會(huì)引發(fā)NF-κB炎癥通路激活、神經(jīng)炎癥、神經(jīng)元興奮性抑制、認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為。RNA 測(cè)序發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)時(shí)間麻醉后,不同類型突觸的基因下調(diào)。小膠質(zhì)細(xì)胞的遷移、活化和吞噬作用增強(qiáng)。同時(shí)還觀察到小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)的改變。補(bǔ)體級(jí)聯(lián)的啟動(dòng)子 C1qa 和 C3 增加,標(biāo)記突觸的 C1qa 也升高。然后,作者發(fā)現(xiàn) "Eat Me "補(bǔ)體途徑介導(dǎo)了長(zhǎng)時(shí)間麻醉后海馬的小膠質(zhì)細(xì)胞突觸吞噬。之后,海馬突觸明顯丟失。此外,樹突棘減少,其基因也被下調(diào)。敲除小膠質(zhì)細(xì)胞可以改善神經(jīng)炎癥和補(bǔ)體的激活,并挽救突觸丟失、認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為。當(dāng)神經(jīng)炎癥受到抑制或 C1q 中和時(shí),補(bǔ)體也會(huì)減少,突觸消失也會(huì)中斷。這些研究結(jié)果表明,長(zhǎng)時(shí)間麻醉會(huì)引發(fā)神經(jīng)炎癥和補(bǔ)體介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞突觸吞噬,從而在病理上導(dǎo)致 七氟醚誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性(SIN)中的突觸消失。本文證明了 SIN 的神經(jīng)形態(tài)病理學(xué)基礎(chǔ),這對(duì) PND 患者有直接的治療意義。本文于2023年1月發(fā)表在《BMC Medicine》IF: 9.3期刊上
技術(shù)路線
主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、長(zhǎng)時(shí)間麻醉會(huì)引發(fā)認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為
第一次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間表如圖1a所示。圖1的MWM、OFT以及EPM實(shí)驗(yàn)表明長(zhǎng)時(shí)間七氟烷暴露誘導(dǎo)的 SIN 大鼠模型表現(xiàn)出一些神經(jīng)行為改變,包括認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為。
圖1 長(zhǎng)時(shí)間麻醉引起大鼠認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為
2、長(zhǎng)時(shí)間麻醉誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥,上調(diào)NF-κB炎癥通路,下調(diào)神經(jīng)元興奮性,使凋亡信號(hào)失活
臨床上,PND 主要發(fā)生在手術(shù)和麻醉后 1 周內(nèi)。結(jié)合行為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,在七氟烷暴露后的第一天采集了大鼠的腦組織。ELISA表明,七氟烷暴露后,大腦皮層和海馬中的促炎細(xì)胞因子,包括 TNF-α、IL-1β 和 IL-6 都增加了(圖 2 A、B)。與對(duì)照組相比,Sevo 組海馬中磷酸-NF-κB p65 的表達(dá)上調(diào)(圖 2 D)。七氟烷暴露后,海馬中 Phospho-NF-κB p65 向細(xì)胞核的轉(zhuǎn)位增加(圖 2 E)。然后,關(guān)注七氟烷暴露對(duì)神經(jīng)元的影響,神經(jīng)元是認(rèn)知功能的執(zhí)行細(xì)胞基礎(chǔ)。HE 染色顯示,兩組患者海馬中神經(jīng)元的形態(tài)完好無(wú)損(圖 2 C)。IF 染色顯示,作為海馬 CA1 區(qū)神經(jīng)元興奮性參數(shù)的 C-fos 在七氟醚暴露后下調(diào)(圖 2 F)。同樣,腦電圖也顯示海馬中的突發(fā)性抑制。圖 2 G 顯示了具有代表性的海馬腦電圖原始軌跡(上圖)和功率頻譜圖(下圖),它們顯示了七氟烷暴露后向突發(fā)性抑制的過(guò)渡。如圖 2 H 所示,BSR 的顯著增加也證明了這一變化。這種神經(jīng)興奮性的抑制促使作者探索它是否受到神經(jīng)元凋亡的影響。七氟醚暴露后,海馬 CA1 區(qū)和皮層的 TUNEL 檢測(cè)呈陰性,無(wú)神經(jīng)元凋亡(圖 2 I)。Nissl 染色也表明,七氟與對(duì)照組海馬 CA1 區(qū)的 Nissl 體數(shù)量沒(méi)有差異(圖 2 J)。凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)也沒(méi)有明顯改變(圖2 K-M)。因此,七氟醚暴露對(duì)細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)沒(méi)有影響。更重要的是,長(zhǎng)時(shí)間麻醉會(huì)誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥激活,激活 NF-κB 炎癥通路,并下調(diào)神經(jīng)元的興奮性。
圖2 長(zhǎng)時(shí)間麻醉誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥,上調(diào)NF-κB炎癥通路,下調(diào)神經(jīng)元興奮性,使凋亡信號(hào)失活
3、長(zhǎng)時(shí)間麻醉誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞激活,促炎表型標(biāo)志物增加,抗炎表型標(biāo)志物減少,海馬小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)改變
小膠質(zhì)細(xì)胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的常駐吞噬細(xì)胞,是應(yīng)激源的第一反應(yīng)者,它們會(huì)迅速調(diào)整表型并發(fā)生功能變化,并參與 SIN 的病理過(guò)程。與對(duì)照組相比,七氟醚暴露后海馬中的促炎表型標(biāo)志物,包括 TNF-α mRNA、IL-1β mRNA、IL-6 mRNA、CD86 mRNA 和 iNOS mRNA 均上調(diào)(圖 3 A)。此外,與對(duì)照組相比,抗炎表型標(biāo)記物,包括海馬中的 IL-4 mRNA、IL-10 mRNA、CD206 mRNA 和 Arg1 mRNA 均下調(diào)(圖 3 B)。iba1(一種小膠質(zhì)細(xì)胞活化標(biāo)記物)的 IF 染色顯示,與對(duì)照組相比,七氟醚暴露后海馬中的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加(圖 3 C、E),這意味著小膠質(zhì)細(xì)胞活化。與對(duì)照組相比,七氟醚暴露后海馬 CA1 區(qū)的抗炎標(biāo)記物 Arg-1 下調(diào)(圖 3 D, I)。使用 Sholl 分析來(lái)確定海馬 CA1 區(qū)的小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變,以確認(rèn)其激活和功能變化(圖 3 F)。圖中的intersection mask圖描述了小膠質(zhì)細(xì)胞偽足的空間分布和數(shù)量(圖 3 F)。七氟烷暴露后,小膠質(zhì)細(xì)胞固縮增加,最大交集數(shù)減少(圖 3 G、H),這意味著小膠質(zhì)細(xì)胞面積擴(kuò)大,小膠質(zhì)細(xì)胞偽足數(shù)量減少。交叉圖顯示,七氟烷暴露后,偽足分布更靠近小膠質(zhì)細(xì)胞體(圖 3 K),這說(shuō)明小膠質(zhì)細(xì)胞偽足回縮。此外,利用小膠質(zhì)細(xì)胞的三維圖像來(lái)觀察小膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)學(xué)改變。如圖 3 J 所示,小膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞體增大,偽足減少并變短,七氟烷暴露強(qiáng)烈誘導(dǎo)了這些小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)的改變。
圖3長(zhǎng)時(shí)間麻醉誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞激活,促炎表型標(biāo)志物增加,抗炎表型標(biāo)志物減少,海馬小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)改變
4、RNA-seq分析顯示長(zhǎng)時(shí)間麻醉后海馬DEGs富集至不同突觸通路中,突觸相關(guān)基因下調(diào)
使用 RNA-seq 篩選通路和基因,以確定導(dǎo)致 SIN 的可能神經(jīng)形態(tài)病理學(xué)基礎(chǔ)。令人驚訝的是,KEGG通路富集和GO富集分析都強(qiáng)烈表明,大多數(shù)DEGs與不同的突觸或突觸成分有關(guān)(圖4)。
圖4 RNA-seq分析顯示,長(zhǎng)時(shí)間麻醉后海馬DEGs富集至不同突觸通路中,突觸相關(guān)基因下調(diào)
5、長(zhǎng)時(shí)間麻醉會(huì)增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬和趨化能力,并通過(guò)補(bǔ)體介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞修剪導(dǎo)致海馬突觸消失
根據(jù) RNA-seq 的結(jié)果,尋找將突觸丟失與補(bǔ)體介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞修剪聯(lián)系起來(lái)的證據(jù)。有報(bào)道稱,小膠質(zhì)細(xì)胞的突觸修剪可持續(xù)監(jiān)測(cè)突觸和大腦發(fā)育,補(bǔ)體驅(qū)動(dòng)的病理性突觸修剪也在許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有所報(bào)道,包括阿爾茨海默病和額顳葉癡呆。首先,作者發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,Sevo 組海馬中的突觸標(biāo)記物,包括 PSD95 mRNA、SYN1 mRNA 和 SYP mRNA 均出現(xiàn)下調(diào)(圖 5 A)。此外,與對(duì)照組相比,Sevo 組海馬中的 PSD95、SYN1 和 SYP 蛋白水平也出現(xiàn)了下調(diào)(圖 5 E、G-I)。突觸相關(guān)蛋白下調(diào),這與 RNA 序列結(jié)果一致。隨后證實(shí)海馬中的補(bǔ)體標(biāo)志物,包括 C1qa 和 C3,在蛋白和 mRNA 水平上也出現(xiàn)了上調(diào)(圖 5 B、E、F)。其次,CD68 作為小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬標(biāo)記物,在海馬中的蛋白和 mRNA 水平都有所增加(圖 5 C-E)。此外,海馬 CA1 區(qū)與 CD68 共定位的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量也有所增加(圖 5 J、K)。CX3CR1由小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元共同表達(dá),介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞的粘附、趨化和遷移功能。第三,與對(duì)照組相比,Sevo 組海馬 CA1 區(qū)標(biāo)記有 CX3CR1 的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加(圖 5 M、N)。第四,檢測(cè)到七氟烷暴露后海馬 CA1 區(qū)小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記 PSD95 的數(shù)量增加,表明小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬了 PSD95 點(diǎn)(圖 5 L, O, P)。最后,觀察到小膠質(zhì)細(xì)胞定植 C1qa 的數(shù)量增加,表明長(zhǎng)時(shí)間麻醉誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生補(bǔ)體 C1qa(圖 5 Q、R)。因此,吞噬能力增強(qiáng)、活性亢進(jìn)、粘附性和趨化性增強(qiáng)的小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)分泌補(bǔ)體,吞噬不同的突觸,導(dǎo)致突觸丟失和突觸蛋白減少。
圖5 長(zhǎng)時(shí)間麻醉增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬和趨化性,然后觸發(fā)小膠質(zhì)突觸吞噬,導(dǎo)致突觸丟失
有報(bào)道稱,C1qa 和 C3 參與突觸丟失,在突觸修剪過(guò)程中標(biāo)記神經(jīng)元之間不適當(dāng)?shù)耐挥|連接,以便被吞噬小膠質(zhì)細(xì)胞清除。在海馬 CA1 區(qū),Sevo 組與對(duì)照組相比,標(biāo)記有 PSD95 點(diǎn)的 C1qa 數(shù)量增加(圖 6 A、D),這表明七氟烷暴露誘導(dǎo)了補(bǔ)體介導(dǎo)的突觸修剪。采用 IF 染色法檢測(cè)突觸數(shù)量和突觸密度。PSD95(突觸后蛋白標(biāo)記)、SYN1(突觸前蛋白標(biāo)記)和 SYP(突觸前蛋白標(biāo)記)用于檢測(cè)突觸數(shù)量和突觸密度。與對(duì)照組相比,Sevo 組海馬 CA1 區(qū)的突觸密度(SYN1 點(diǎn))降低(圖 6 B,F(xiàn))。此外,七氟醚暴露后海馬 CA1 區(qū)的突觸數(shù)量(PSD95 與 SYP 點(diǎn)相連)也減少了(圖 6 E、G)。用掃描電鏡觀察突觸的超微結(jié)構(gòu)改變,以檢測(cè)突觸小泡、突觸前膜和突觸后膜、活動(dòng)區(qū)和突觸間隙。在 Sevo 組,突觸小泡減少,突觸后膜連續(xù)性中斷(圖 6 C)。因此,突觸數(shù)量和密度的減少以及突觸超微結(jié)構(gòu)的改變與補(bǔ)體介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞修剪有關(guān)。
根據(jù) RNA-seq 結(jié)果,發(fā)現(xiàn)樹突棘和樹突中富集的 DEGs 大多被下調(diào)(圖 6 H、I 和圖 4 B)。這顯然表明樹突棘和樹突在七氟烷暴露后受到破壞。使用高爾基染色和 Sholl 分析檢測(cè)了海馬 CA1 區(qū)樹突棘和樹突的結(jié)構(gòu)變化(圖 6 J)。與對(duì)照組相比,Sevo 組樹突棘(蘑菇狀、粗壯狀、細(xì)長(zhǎng)狀和總狀)的數(shù)量減少了(圖 6 K、N)。在 Sholl 分析中,Sevo 組神經(jīng)元的最大交集數(shù)低于對(duì)照組(圖 6 L、M)。圖 6 M 顯示了樹突和樹突棘的空間分布和數(shù)量。
圖6 長(zhǎng)時(shí)間麻醉通過(guò)補(bǔ)體介導(dǎo)的突觸消融和樹突棘及其基因減少引起海馬突觸消融
6、小膠質(zhì)細(xì)胞耗竭挽救了SIN大鼠的認(rèn)知功能障礙并改善了焦慮樣行為
接下來(lái),研究過(guò)度活躍的小膠質(zhì)細(xì)胞是否會(huì)在認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為中發(fā)揮關(guān)鍵作用。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間表如圖 7 A 所示。利用補(bǔ)充了 PLX3397 的飲食喂養(yǎng)大鼠,以消除小膠質(zhì)細(xì)胞群,同時(shí)又不會(huì)對(duì)正常動(dòng)物造成明顯的認(rèn)知損傷。PLX3397能有效減少海馬中的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量和iba1蛋白水平(圖7 B-D)。在MWM測(cè)試中,PLX3397增加了穿越平臺(tái)的次數(shù)和在平臺(tái)象限中游泳的時(shí)間,從而緩解了七氟烷暴露造成的認(rèn)知障礙(圖7 E和F)。在 OFT 試驗(yàn)中,PLX3397 治療增加了進(jìn)入中心區(qū)的次數(shù)和時(shí)間,緩解了焦慮和壓力(圖 7 G、H)。在 EPM 試驗(yàn)中,開放臂的停留時(shí)間和進(jìn)入開放臂的次數(shù)增加了,這同樣改善了焦慮樣行為(圖 7 I、J)。令人驚訝的是,小膠質(zhì)細(xì)胞耗竭后,與 SYP 點(diǎn)定位的補(bǔ)體急劇減少,這意味著小膠質(zhì)細(xì)胞耗竭改善了由補(bǔ)體驅(qū)動(dòng)的病理性突觸修剪(圖 7 K、L)。
圖7 小膠質(zhì)細(xì)胞耗竭挽救了SIN大鼠的認(rèn)知功能障礙并改善了焦慮樣行為
7、RNA-seq分析表明消耗小膠質(zhì)細(xì)胞可挽救海馬突觸相關(guān)基因的下調(diào)
為研究小膠質(zhì)細(xì)胞缺失是否能挽救突觸消融,再次使用 RNA-seq 鑒定 DEGs 及其富集,如圖8所示,不出所料,這些 DEGs 和富集途徑也與突觸相關(guān)。
圖8 RNA-seq分析顯示,小膠質(zhì)細(xì)胞缺失后海馬中DEGs富集至不同突觸通路,且突觸相關(guān)基因上調(diào)
8、小膠質(zhì)細(xì)胞缺失改善了NF-κB炎癥通路的激活、海馬炎癥、補(bǔ)體激活和突觸消融
隨后研究PLX3397 治療是否能破壞小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能、炎癥反應(yīng)、補(bǔ)體生成和突觸丟失。ELISA顯示,海馬中的促炎細(xì)胞因子 IL-1β 和 TNF-α 有所減少(圖 9 A、B)。此外,PLX3397 通過(guò)下調(diào)磷酸-NF-kB p65 的表達(dá),顯著抑制 NF-κB 的炎癥通路(圖 9 E、F)。此外,PLX3397 還能抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬(下調(diào) CD68 表達(dá))和補(bǔ)體生成(圖 9 C、D)。然后,通過(guò) PLX3397 處理消耗小膠質(zhì)細(xì)胞可挽救突觸的消除并恢復(fù)突觸蛋白的表達(dá)(圖 9 G-J)。因此,PLX3397 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞缺陷阻止了小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的病理生理效應(yīng),包括神經(jīng)炎癥、補(bǔ)體產(chǎn)生、突觸修剪和突觸消除。
9、神經(jīng)炎癥抑制拯救突觸消除和抑制補(bǔ)體激活
消除小膠質(zhì)細(xì)胞和抑制神經(jīng)炎癥的治療效果可以挽救突觸損失。然而,僅抑制神經(jīng)炎癥是否能逆轉(zhuǎn)突觸缺失尚不清楚。使用非甾體抗炎藥美洛昔康(NSAID-meloxicam)來(lái)減輕神經(jīng)炎癥,并檢測(cè)抗神經(jīng)炎癥對(duì)突觸缺失的影響。美洛昔康可以有效抑制海馬的神經(jīng)炎癥(圖 9 M)。令人驚訝的是,神經(jīng)炎癥抑制還能減少突觸消除,降低補(bǔ)體激活,并挽救突觸蛋白的損失(圖 9 L-P)。同時(shí),神經(jīng)炎癥抑制后與 PSD95 標(biāo)記的 C1q 數(shù)量急劇下降(圖 9 Q)。因此,通過(guò)抑制補(bǔ)體介導(dǎo)的突觸丟失來(lái)抑制神經(jīng)炎癥可以逆轉(zhuǎn)長(zhǎng)期麻醉誘導(dǎo)的病理性突觸損傷。
圖9 小膠質(zhì)細(xì)胞缺失改善了NF-κB炎癥通路的激活、海馬炎癥、補(bǔ)體激活和突觸消融,神經(jīng)炎癥抑制也挽救了突觸消融
10、C1q中和抑制補(bǔ)體介導(dǎo)的突觸消除和抑制小膠質(zhì)細(xì)胞激活,從而改善SIN大鼠的認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為
第四次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間表如圖10A所示。使用 C1q 中和抗體來(lái)減少 C1q 并檢測(cè)補(bǔ)體對(duì)突觸丟失的影響。ELISA 分析表明,C1q 中和抗體能有效降低海馬中的 C1q 水平(圖 10 G)。WB 分析也證實(shí),C1q 中和抗體能顯著下調(diào)海馬中 C1qa 的表達(dá)(圖 10 E、H)。在 CFC 中,C1q 中和增加了凝固時(shí)間的百分比,從而挽救了七氟烷暴露造成的認(rèn)知障礙(圖 10 B)。在 OFT 中,C1q 中和增加了進(jìn)入中心區(qū)的次數(shù)和時(shí)間,從而緩解了焦慮和壓力(圖 10 C、D)。在 C1q 中和的同時(shí),iba1 的表達(dá)下調(diào)(圖 10 F、I)。同時(shí),海馬中突觸蛋白(PSD95、SYN1 和 SYP)的表達(dá)也有所增加(圖 10 J-N)。因此,C1q中和可抑制補(bǔ)體介導(dǎo)的突觸消除和抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化,從而挽救突觸丟失,改善SIN大鼠的認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為。
圖10 SIN大鼠的C1q中和挽救突觸消融,抑制小膠質(zhì)細(xì)胞激活,改善認(rèn)知功能障礙和焦慮樣行為
總之,七氟醚對(duì)大鼠的長(zhǎng)時(shí)間麻醉會(huì)引發(fā)認(rèn)知障礙、焦慮樣行為、神經(jīng)炎癥和補(bǔ)體激活。在長(zhǎng)時(shí)間麻醉后,海馬中的補(bǔ)體和神經(jīng)炎癥會(huì)導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞突觸消失和樹突棘脫落。海馬中吞噬性和趨化性小膠質(zhì)細(xì)胞明顯增加,C1qa在突觸上聚集,突觸蛋白和基因下調(diào)?;罨男∧z質(zhì)細(xì)胞具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和表型,會(huì)誘發(fā)神經(jīng)炎癥和補(bǔ)體激活,吞噬突觸,導(dǎo)致突觸丟失。通過(guò) PLX3397 治療消耗小膠質(zhì)細(xì)胞可阻止這一過(guò)程。此外,用美洛昔康和 C1q 中和抑制神經(jīng)炎癥也能挽救突觸丟失。
圖11 SIN 的發(fā)病機(jī)理圖。
實(shí)驗(yàn)方法
SD大鼠處理和建模,大鼠飼料中PLX3397配方,美洛昔康注射液,莫里斯水迷宮(MWM),礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(OFT),高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)(EPM),電極放置和海馬局部場(chǎng)電位(LFP)記錄,突發(fā)抑制識(shí)別與分析,RNA-seq,RT-PCR,ELISA,WB,免疫熒光染色,HE,Nissl染色,TUNEL,掃描電子顯微鏡(SEM),高爾基染色法,Sholl分析和定量形態(tài)學(xué)
參考文獻(xiàn)
Xu F, Han L, Wang Y, Deng D, Ding Y, Zhao S, Zhang Q, Ma L, Chen X. Prolonged anesthesia induces neuroinflammation and complement-mediated microglial synaptic elimination involved in neurocognitive dysfunction and anxiety-like behaviors. BMC Med. 2023 Jan 5;21(1):7. doi: 10.1186/s12916-022-02705-6.