目前,国内外对术后疲劳综合征(POFS)的机制研究甚少。我们在首次成功建立了大鼠POFS模型及其评估体系的基础上,发现了外周游离色氨酸、支链氨基酸代谢紊乱及中枢5-羟色胺(5-HT)偏离平衡状态与其发生有关。即提出了"IL-1β-IDO-5-HT轴失衡是老年个体发生POFS的关键因素之一,改变营养要素可以调节此轴而改善POFS"的假设。通过上调或拮抗IL-1β-IDO-5-HT轴中关键物质,研究老年个体POFS发生机制;并通过营养要素作用于IL-1β-IDO-5-HT轴,评价POFS表现,研究其作用点和效果,同时结合动物实验和临床研究的优势,分别检测海马、下丘脑包括5-HT在内的多种物质变化及外周各指标证实变化,期待能证明在"IL-1β-IDO-5-HT轴"上,单一或者相互的作用可导致POFS表现的变化,并首次尝试提出一种全新的阶段性营养支持方案防治老年性POFS的发生。
Postoperative fatigue syndrome;Aged;Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO);5-hydroxytryptamine(5-HT);
术后疲劳综合症(POFS)是影响外科患者术后康复的主要因素之一,它显著延长患者住院时间,增加术后并发症,降低术后生活质量,造成沉重的经济社会负担。临床观察发现老年患者POFS尤为明显。随着人口老龄化日趋严重,老年手术患者日益增加,老年患者POFS已成为外科术后康复过程中非常棘手的问题,然而POFS发生的确切机制尚不清楚,更无特别有效的防治手段。因此深入研究老年患者POFS的发生机制,对POFS的防治具有十分重要的意义。本项目系统地探究了老年个体POFS的发病机制,为POFS的防治提供了理论依据。首先,我们建立了POFS临床综合评估体系,并探究了腹部外科大手术后POFS的危险因素。其次,我们建立了老年大鼠POFS动物模型,从中枢和外周两个方面系统地探讨了老年大鼠POFS的发病机制。在中枢疲劳方面,我们系统地探究了5-羟色胺(5-HT)及其代谢旁路在老年大鼠POFS中的核心作用。首先,我们通过微透析法检测术后中枢5-HT含量变化,发现术后5-HT水平的变化与POFS密切相关。然后,我们使用5-HT代谢通路拮抗剂,进一步证实了5-HT在老年大鼠POFS中扮演着核心的作用。接着,我们探讨了5-HT旁路关键酶在POFS中的作用,发现POFS与5-HT旁路关键酶吲哚胺-2,3-二加氧酶(IDO)等的表达升高密切相关。IDO的代谢产物可激活N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体,过度刺激NMDA受体可导致神经元性损害,可能是导致POFS的又一重要因素。我们使用NMDA受体拮抗剂下调NMDA受体,发现POFS明显改善。手术可导致中枢炎症反应,而炎症因子可上调IOD活性,从而导致NMDA受体更大激活。因此,我们下调中枢炎症,发现NMDA受体随之下调,POFS改善。中枢炎症反应在术后疲劳综合症的发生过程中起到关键的始动作用,P38MAPK/NF-κB/p65是启动炎症反应的重要信号通路。因此,我们进一步探究了该通路在POFS大鼠海马炎症反应损伤中的作用。结果表明,下调该通路可显著降低中枢炎症反应,从而减轻POFS。此外,我们也探讨了中枢氧化应激对大鼠POFS影响,探究了神经生长因子对中枢神经元的保护作用及对POFS的改善作用。在外周疲劳方面,我们初步发现术后骨骼肌能量代谢障碍与术后外周疲劳有关,并且发现激活Nrf2/ARE通路能改善老年大鼠骨骼肌氧化应激损伤,从而改善POFS。