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中枢单胺类神经递质广泛参与大脑功能的调节，维持机体的内部稳态。既往研究表明大手术后外周血游离色氨酸(free-tyrptophan，f-Trp)和支链氨基酸(branched-chain-aminoacid，BCAA)比值的变化可能与术后疲劳综合征(PostoperativeFatigueSysdrome,POFS)的发生有关[1]。f-Trp是5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)合成的前体物质，因此，中枢5-HT内部稳态的变化可能在术后疲劳综合征的发生发展中起着重要的作用。目前，关于中枢单胺类神经递质与POFS的关系的研究未见报道。为此本课题以腹部大手术后中枢单胺类神经递质(尤其是5-HT)含量变化为研究切入点，在前期成功建立POFS大鼠模型的基础上[2]，进一步深入研究POFS的中枢发生机制。本研究将为阐明POFS的发生机制提供新的研究思路，并希望为寻找合理有效的营养要素干预POFS提供理论依据。主要研究结果如下：
一．中枢单胺类神经递质在腹部大手术后恢复期的变化
本研究以SD大鼠为实验动物，采用“70％中段小肠切除端端吻合术”的术后疲劳模型[21。按体重大小编号后随机分为疲劳评估组(包括模型组，n=8只；假手术组，n=6只)和实验组。实验组又随机分为术后1天恢复组(RT1d组)及其对照组(CRT1d组)、术后3天恢复组(RT3d组)及其对照组(CRT3d组)、术后5天恢复组(RT5d组)及其对照组(CRT5d组)、术后7天恢复组(RT7d组)及其对照组(CRT7d组)、术后14天恢复组(RT14d组)及其对照组(CRT14d组)，其中恢复组n=8只，对照组n=6只。模型组和实验组予以行70％中段小肠切除端端吻合术，假手术组进腹后仅翻动肠襻。根据大鼠的一般状况、行为学实验综合判断术后疲劳综合征的发生。术后(1、3、5、7、14)天取脑组织和血标本，并分别用高效液相色谱-荧光检测器检测脑组织(海马、中脑、下丘脑)中的单胺类神经递质(NE、DA、5-HT)，液质联用同位素内标法检测外周血f-Trp、BCAA(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)。
结果：三个脑区5-HT的变化呈现一定规律，在术后3天内明显升高，术后第5天降至最低，至术后第14天逐渐恢复至平稳状态，实验组间比较及实验组和相应对照组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。外周血中f-Trp和f-Trp/BCAA比值在术后早期升高，至第5天降至最低，后期f-Trp、f-Trp/BCAA比值仍低于对照组水平，而BCAA恢复至对照组水平，实验组间比较及实验组和相应对照组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。中枢NE和DA水平总体变化不明显。
结论：外周f-Trp、f-Trp/BCAA比值和中枢5-HT水平的波动可能与术后疲劳综合征的发生发展有着重要的联系，早期的疲劳可能与外周血中f-Trp、f-Trp/BCAA和中枢5-HT升高有关，而后期的疲劳可能与f-Trp的低水平状态导致的病态表现有关。
二．营养要素和拮抗剂降低大脑色氨酸的摄取减轻术后疲劳的研究
50只SD大鼠按体重大小编号后随机分为假手术组(KB组，n=10只)、生理盐水组(SL组，n=10只)、中性氨基酸转运体抑制剂组(BCH组，n=10只)、5-HT重摄取抑制剂组(FLU组，n=10只)和支链氨基酸组(BCAA组，n=10只)。除KB组，其余各组予以行70％中段小肠切除端端吻合术，假手术组进腹后仅翻动肠襻。各组术前1h、术后1、2、3、4天，SL组皮下注射生理盐水5ml/Kg、BCH组8mg/Kg，FLU组5mg/Kg，BCAA组(缬氨酸：亮氨酸：异亮氨酸=5:3：2)250mg/Kg，各药品溶解于生理盐水，均经腹腔注射，每天一次。术后第2-6天进行Morris水迷宫试验，记录其寻找并爬上平台所需时间即逃避总的平均潜伏期，总的平台穿越次数，平均潜伏期速度。术后第1、7天进行悬尾试验，利用Medlab-U多导生物信号记录仪以电子信号波形式记录其因反抗厌恶条件及试图逃脱时释放的动能及势能。术后第8天采集标本。采用高效液相色谱-荧光检测器检测大脑组织(海马、纹状体、下丘脑)中的Trp、5-HT、5-HIAA。
结果：与其他各组相比，水迷宫试验SL组穿越平台次数最少，潜伏期最长，潜伏期速度最慢(P＜0.05)。而BCH组总体表现优于FLU组、BCAA组、SL组；BCAA组在隐藏平台获得试验中表现优于FLU组，但在空间平台获得试验中，FLU组表现优于BCAA组，悬尾试验SL组表现为挣扎波谱低平，休息不动时间间隔较多，挣扎域上面积在术后1天最小(P＜0.05)，在术后恢复最慢，休息累积不动时间最长(P＜0.05)。BCH组总体表现优于其余各干预组，略差于KB组。支链氨基酸组总体表现优于FLU组和SL组。FLU组休息累积不动时间和SL组接近。高效液相检测显示各脑区Trp和5-HT水平波动幅度不一，以海马5-HT升高尤为明显。KB组Trp和5-HT与其他各组相比差异有统计学意义(P＜0.05)；SL组Trp水平明显高于其他各组，差异有统计学意义(P＜0.01)，但海马和纹状体5-HT水平高于BCH组、FLU组(P＜0.05)。
结论：围手术期药物干预后，BCH组、BCAA组和FLU组均具有不同程度改善术后疲劳的作用。结果进一步证实术后早期中枢5-HT升高与术后疲劳发生恢复有着重要的联系；营养药物支链氨基酸具有一定程度改善术后疲劳作用，最佳剂量和干预时间窗有待进一步深入研究。