宋佳哲 李芳芳 俞姜凡 胡旭君

雌激素對大鼠噪聲性聽力損傷的保護作用研究

宋佳哲 李芳芳 俞姜凡 胡旭君

目的探討雌激素對大鼠噪聲性聽力損失的影響。方法SD大鼠20只隨機分為去勢組與對照組，各10只。對兩組大鼠進行聽性腦干誘發(fā)電位（ABR）和畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射（DPOAE）檢測后，去勢組行卵巢切除術(shù)，對照組行假手術(shù)。術(shù)后正常飼養(yǎng)3周后所有大鼠同時在隔聲室中用強度為115dB SPL（C）的白噪聲造模，噪聲暴露2周后進行同樣聽力測試，比較兩組在噪聲暴露后的聽力情況。結(jié)果噪聲暴露后去勢組與對照組大鼠均出現(xiàn)聽力下降；對照組在噪聲暴露后Click、2、4、6、8k Hz ABR閾值分別為（15.63±1.51）dB nHL、（9.38±1.93）dB nHL、（10.63±2.04）dB nHL、（7.19± 1.94）dB nHL、（4.69±1.55）dB nHL，去勢組噪聲暴露后相應頻率閾值分別為（51.50±3.93）dB nHL、（54.75± 4.33）dB nHL、（57.25±3.71）dB nHL、（55.50±4.23）dB nHL、（51.75±3.83）dB nHL，兩組各頻率相比差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），噪聲暴露后對照組ABR閾值小于去勢組；兩組在噪聲暴露前后Click ABR閾上20、40、60dB SL潛伏期未出現(xiàn)明顯變化（P＞0.05）；對照組在噪聲暴露后2、4、6、8k Hz DPOAE信噪比分別為（12.14±3.07）dB、（22.65±7.92）dB、（20.17±12.05）dB、（13.55±11.51）dB（P＜0.05），去勢組在噪聲暴露后相應頻率信噪比分別為（1.18±6.53）dB、（2.22±5.46）dB、（2.61±3.38）dB、（3.12±3.67）dB，兩組各頻率相比差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），噪聲暴露后對照組DPOAE信噪比大于去勢組（P＜0.05）。結(jié)論雌激素對大鼠噪聲性聽力損傷具有保護作用，主要影響區(qū)域在耳蝸。

大鼠；去勢；雌激素；噪聲；聽力損傷；ABR；DPOAE

雌激素是一種多功能激素，在生殖系統(tǒng)、認知記憶系統(tǒng)等多方面發(fā)揮重要作用[1-2]。其主要來源是卵巢，少量來源于大腦等非內(nèi)分泌組織。近年研究表明，雌激素及雌激素受體對內(nèi)耳的功能有重要影響。Hederstierna等[3]于2010年曾報道更年期可導致女性聽力下降。Kim等[4]2002年研究發(fā)現(xiàn)，45～70歲女性，隨著血清雌二醇水平的下降，聽力損失出現(xiàn)的概率增加，提示雌激素可能對聽覺系統(tǒng)存在保護作用。但也有研究[5]發(fā)現(xiàn)在雌激素水平升高的青年懷孕女性中突聾、聽力損失的發(fā)病率增高的現(xiàn)象。了解雌激素在聽覺系統(tǒng)中的作用對今后聽力的干預和保護可提供有效的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物選取健康、無耳疾、聽力正常、體質(zhì)量180～200g的8周齡雌性SD大鼠20只。所有大鼠均購于浙江省實驗動物中心，動物合格證號：SCXK（浙）20140001。

1.2 實驗方法手術(shù)前對所有大鼠進行聽性腦干誘發(fā)電位（auditory brainstem response，ABR）與畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射（distortion products otoacoustic emission，DPOAE）檢測。20只大鼠隨機分為去勢組、對照組，各10只。去勢組大鼠行卵巢切除術(shù)：從腹部縱向切開兩側(cè)皮膚和肌肉，找到并切除雙側(cè)卵巢，縫合切口。對照組大鼠做同樣腹部切開手術(shù)但并不切除卵巢。兩組大鼠手術(shù)3周后同時在隔聲室中進行白噪聲造模。噪聲強度為C計權(quán)下115dB SPL。每天8h持續(xù)噪聲，暴露2周后再次行ABR與DPOAE檢測。

1.3 檢測方法ABR測試：測試前用5%水合氯醛按照0.6mL/100g比重腹腔麻醉大鼠，麻醉后置于隔音電屏蔽室中，進行ABR（Grason-Stadler Audera，USA）測試。將記錄電極置于雙耳廓上緣連線中點之顱正中，接地電極置于鼻根部后方，參考電極置于耳廓后下端皮下。要求每個電極阻抗小于＜5kΩ，且極間電阻差值＜2kΩ。觀察III波以確定閾值。得到閾值后再行Click ABR閾上20、40、60dB SL給聲，得到相應強度下各波潛伏期數(shù)值。DPOAE測試：ABR測試結(jié)束后行DPOAE（Interacoustic Eclipse，Denmark）測試，選擇初始純音頻率比f2/f1=1.22，L1=65dB SPL，L2=55dB SPL，以2、4、6、8kHz作為測試頻率，記錄以上頻率點引出的信噪比值。

1.4 統(tǒng)計學方法應用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計處理，數(shù)據(jù)以（）表示，同組噪聲暴露前后比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組大鼠ABR閾值比較對照組在噪聲暴露后6、8k Hz ABR閾值出現(xiàn)上升，而去勢組在所有頻率上ABR閾值均出現(xiàn)上升，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。對照組Click、2、4、6、8k Hz ABR閾值均小于去勢組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），即同樣接受噪聲暴露，去勢組聽力下降更甚。見圖1、表1。

圖1 兩組大鼠噪聲暴露前后ABR閾值比較

2.2 兩組大鼠ABR潛伏期比較兩組大鼠噪聲暴露前后ABR閾上20、40、60dB SLⅠ～Ⅴ波潛伏期差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。其中去勢組20dB SLⅤ波因波形分化差，難以判別，故不列入統(tǒng)計。說明噪聲抑或去勢后噪聲暴露未對ABR閾上潛伏期產(chǎn)生顯著影響。見表2。

表1 兩組大鼠噪聲暴露前后ABR閾值比較（dB nHL，）

表1 兩組大鼠噪聲暴露前后ABR閾值比較（dB nHL，）

注：與噪聲暴露前比較，*P＜0.05；與對照組比較，△P＜0.05

組別對照組只數(shù)10去勢組10噪聲暴露前噪聲暴露后噪聲暴露前噪聲暴露后Click 14.06±1.46 15.63±1.51 12.25±0.85 51.50±3.93*△2k Hz 12.19±1.82 9.38±1.93 9.50±1.02 54.75±4.33*△4k Hz 8.44±1.27 10.63±2.04 6.25±0.95 57.25±3.71*△6k Hz -3.13±0.90 7.19±1.94* -3.75±0.50 55.50±4.23*△8k Hz -4.69±0.31 4.69±1.55* -4.50±0.34 51.75±3.83*△

2.3 兩組大鼠DPOAE信噪比比較對照組在噪聲暴露后在6、8k Hz DPOAE信噪比下降，而去勢組在2、4、6、8k Hz所有頻率上DPOAE信噪比下降，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。對照組噪聲暴露后2、4、6、8k Hz DPOAE的信噪比均大于去勢組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），說明同樣接受噪聲暴露，去勢組聽力下降更甚。見圖2、表3。

3 討論

國內(nèi)曾有學者[6]通過注射雌激素的方法來研究雌激素對聽力的保護作用，但該方法未能排除豚鼠自身雌激素對結(jié)果的影響故而稍有不足。綜觀國內(nèi)外相關(guān)研究，通過手術(shù)去除卵巢來塑造雌激素缺乏模型是有效方法[7-8]。但在預實驗中對大鼠去勢后120天，每10天定期的聽力監(jiān)測結(jié)果及其與正常組和假手術(shù)組的數(shù)據(jù)對比分析，僅去勢和假手術(shù)均未能對聽功能（ABR與DPOAE均未下降）造成影響。故后期增加噪聲干擾，觀察噪聲暴露后去勢組聽力下降程度是否大于對照組，來判斷去勢是否在其中起到一定作用。

本實驗通過ABR閾值、潛伏期和DPOAE信噪比的結(jié)果可以看出，噪聲暴露后對照組與去勢組均出現(xiàn)聽力下降，對照組高頻（6、8k Hz）聽力下降，而去勢組則為全頻下降。與佘曉俊等[9]發(fā)現(xiàn)全頻聽力出現(xiàn)閾移現(xiàn)象不符。究其原因，可能與不同的噪聲強度、脈沖或持續(xù)噪聲、給聲的時程、給聲設(shè)備、暫時性閾移的恢復等都有關(guān)，但本實驗旨在研究雌激素缺乏大鼠是否會增加對噪聲的敏感性，故在此不予深究。

圖2 兩組大鼠噪聲暴露前后DPOAE信噪比比較

綜合幾項聽功能測試結(jié)果，本次實驗病變部位主要在耳蝸，與蝸后的神經(jīng)傳導并無明顯影響，該現(xiàn)象與噪聲致聾的機制有關(guān)。因強度在85～130dB的噪聲主要是通過干擾耳蝸內(nèi)的新陳代謝引起毛細胞內(nèi)出現(xiàn)大量活性氧、一氧化氮合酶被大量激活、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)空泡形成等一系列病理性改變[10-13]，主要作用區(qū)域在耳蝸而非蝸后。對照組大鼠在噪聲暴露后，聽力優(yōu)于去勢大鼠，說明雌激素起到保護作用，這與國外相關(guān)研究結(jié)論一致。Hederstierna等[3]研究發(fā)現(xiàn)男性聽力下降時間早于女性，女性在絕經(jīng)之后才出現(xiàn)與年齡相關(guān)的聽力下降。Kilicdag等[14]通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)更年期婦女在接受雌激素替代治療的情況下聽力要好于未接受者。在一項對有半年絕經(jīng)期婦女的研究中發(fā)現(xiàn)，當對其使用替勃龍（用于應對自然絕經(jīng)和手術(shù)絕經(jīng)所引起的各種癥狀）進行治療后，發(fā)現(xiàn)其低頻聽力有明顯的改善[15]。這些都表明雌激素在治療和降低聽力損失方面有一定的效果。而國內(nèi)外相關(guān)研究[16]認為，雌激素保護聽力的機制可能與雌激素受體的表達相關(guān)：（1）雌激素受體能通過在血管紋狀上的表達來影響耳蝸淋巴液的水電解質(zhì)平衡；（2）雌激素通過維持及修復內(nèi)耳感覺上皮來起到保護作用；（3）雌激素通過調(diào)節(jié)耳蝸血管的雌激素受體來調(diào)節(jié)耳蝸的血流量以此影響聽覺功能。

表2 兩組大鼠噪聲暴露前后ABR潛伏期（ms，）

表2 兩組大鼠噪聲暴露前后ABR潛伏期（ms，）

組別對照組只數(shù)10噪聲暴露前噪聲暴露后去勢組10噪聲暴露前噪聲暴露后強度20dB SL 40dB SL 60dB SL 20dB SL 40dB SL 60dB SL 20dB SL 40dB SL 60dB SL 20dB SL 40dB SL 60dB SLⅠ波1.44±0.11 1.13±0.15 0.91±0.11 1.44±0.13 1.09±0.14 0.88±0.07 1.39±0.39 1.11±0.19 0.91±0.03 1.36±0.42 1.31±0.29 1.02±0.21Ⅱ波2.09±0.07 1.82±0.17 1.59±0.22 2.15±0.14 1.92±0.11 1.69±0.09 2.21±0.22 1.88±0.43 1.63±0.17 2.37±0.40 2.07±0.21 1.77±0.09Ⅲ波2.94±0.34 2.52±0.43 2.20±0.40 2.75±0.08 2.50±0.13 2.36±0.06 3.32±0.50 2.66±0.90 2.25±0.34 2.93±0.93 2.75±0.28 2.55±0.26Ⅳ波3.60±0.86 3.40±0.45 3.07±0.39 3.71±0.17 3.44±0.11 3.26±0.08 3.93±0.49 3.27±0.47 3.13±0.38 3.76±0.64 3.45±0.21 3.13±0.30Ⅴ波5.12±0.38 4.45±0.41 4.12±0.56 4.87±0.11 4.53±0.22 4.37±0.20 / 4.57±0.64 4.65±0.83 / 4.41±0.73 4.38±0.69

表3 兩組大鼠噪聲暴露前后DPOAE信噪比（dB，）

表3 兩組大鼠噪聲暴露前后DPOAE信噪比（dB，）

注：與同組噪聲暴露前DPOAE信噪比比較，*P<0.05；與對照組比較，△P<0.05

組別對照組只數(shù)10去勢組10噪聲暴露前噪聲暴露后噪聲暴露前噪聲暴露后2k Hz 11.44±4.13 12.14±3.07 10.99±3.85 1.18±6.53*△4k Hz 24.33±3.63 22.65±7.92 23.81±5.94 2.22±5.46*△6k Hz 30.26±6.27 20.17±12.05* 29.11±5.11 2.61±3.38*△8k Hz 33.51±3.39 13.55±11.51* 30.40±5.62 3.12±3.67*△

通過ABR閾上20、40、60dB SL的Ⅰ～Ⅴ波的潛伏期結(jié)果，發(fā)現(xiàn)噪聲未對閾上潛伏期產(chǎn)生顯著影響，而雌激素缺乏也未在各個波的潛伏期產(chǎn)生作用。本次結(jié)果與早前Coleman等[7]關(guān)于去勢大鼠潛伏期的結(jié)論相悖。究其原因，可能與不同的聲刺激強度有關(guān)，后者采用的聲刺激強度為統(tǒng)一的90dB peSPL，而本實驗采用的是閾上的3種強度。因ABR潛伏期與聲刺激強度相關(guān)性強，聲刺激強度越大，潛伏期越短。但筆者也懷疑雌激素對聽力的影響與施加的干擾因子是否有關(guān)，因噪聲對聽覺的損傷區(qū)域集中在耳蝸，故表現(xiàn)出去勢比未去勢者聽力更差的情況；但若施加的干擾因素主要作用于蝸后是否能得到不同結(jié)果仍有待探討。

由本實驗結(jié)果可知，去勢導致大鼠噪聲暴露后的DPOAE及ABR各頻率閾值明顯差于未去勢大鼠，但閾上潛伏期并未受影響?？梢娫谠肼暠┞兜沫h(huán)境下，雌激素對大鼠的聽功能具有一定的保護作用。而目前國內(nèi)外大量的臨床試驗研究也表明了雌激素及雌激素受體的確對聽覺系統(tǒng)有著重要的影響。但雌激素在內(nèi)耳中所扮演的具體角色以及作用機制還不甚明確，雌激素對聽力的影響機制還有待進一步的研究。

［1］Petterson K，Gustafsson JA.Role of estrogen receptor beta in action［J］.Annu Rev Physiol，2001，63（1）：165-192.

［2］薄少軍，吳瑋.雌激素在聽力保護方面的作用［J］.國際耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2011，11（35）：335-337.

［3］Hederstierna C，Hultcrantz M，Collins A，et al.The menopause triggers hearing decline in healthy women［J］.Hear Res，2010，259（1-2）：31-35.

［4］Kim SH，Kang BM，Chae HD，et al.The association between serum estradiol level and hearing sensitivity in postmenopausal women［J］.Obstetrics and Gynecology，2002，99（5）：726-730.

［5］Goh AY，Hussain SS.Sudden hearing loss and pregnancy：a review［J］.J Laryngol Otol，2012，126（4）：337-339.

［6］薄少軍，吳瑋，韓浩倫.雌激素對小鼠風洞噪聲性聽力損傷的保護作用［J］.中華耳科學雜志，2011，9（3）：323-325.

［7］Coleman JR，Campbell D，Cooper WA，et al.Auditory brainstcm responses after ovariectomy replacement in rat［J］. Hearing Research，1994，80（2）：209-215.

［8］López-Grueso R，Gambini J，Abdelaziz KM，et al.Early，but not late onset estrogen replacement therapy prevents oxidative stress and metabolic alterations caused by ovariectomy［J］.Antioxid Redox Signal，2014，20（2）：236-246.

［9］佘曉俊，崔博，吳銘權(quán)，等.噪聲暴露對大鼠短純音與短聲聽覺腦干反應的影響［J］.解放軍預防醫(yī)學雜志，2011，29（1）：10-13.

［10］楊翠嬋，鄒志輝，楊湘寧，等.噪聲性聽力損失與豚鼠耳蝸Bcl-2/Bax的相關(guān)性分析［J］.現(xiàn)代預防醫(yī)學，2015，42（10）：1755-1758.

［11］周賓，杜波，王振霖，等.噪聲暴露不同時程中大鼠ABR及DPOAE的變化［J］.吉林大學學報（醫(yī)學版），2006，32（1）：26-30.

［12］戴清蕾，薛希均，嚴旭坤，等.噪聲性耳聾相關(guān)的細胞病理生理變化概述［J］.中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2014，49（7）：610-613.

［13］韓維舉，陳星睿.噪聲暴露引起耳蝸損傷機制的研究［J］.中華耳科學雜志，2013，11（3）：357-362.

［14］Kilicdag EB，Yavuz H，Bagis T，et al.Effects of estrogen therapy on hearing in postmenopausal women［J］.Am J Obstet Gynecol，2004，190（1）：77-82.

［15］Jenkins V，Low R，Mitra S.Hearing sensitivity in women following chemotherapy treatment for breast cancer：results from a pilot study［J］.Breast，2009，18（5）：279-283.

［16］Meltser I，Tahera Y，Simpson E，et al.Estrogen receptor beta protects against acoustic trauma in mice［J］.J Clin Invest，2008，118（4）：1563-1570.

（收稿：2015-11-26修回：2016-01-28）

Protective Effect of Estrogen on Noise-induced Hearing Loss in Rats

SONG Jiazhe,LI Fangfang,YU Jiangfan,HU Xujun.Medical Technology College,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou(310053),China

ObjectiveTo investigate the effect of estrogen on the noise-induced hearing loss in rats.Methods Twenty SD rats

auditory brainstem response（ABR）and distoration products otoacoustic emission（DPOAE）tests,then were randomly divided into ovariectomized group and intact group,with 10 rats in each group.Ovaries of rats in overiectomized group were removed and rats in intact group were sham-operated.At 3 weeks after the surgery all rats were exposed to 115dB SPL（C）white noise for 2 weeks,then were given the hearing tests again. The data before and after noise expose were compared in two groups.ResultsBoth of ovariectomized group and intact group appeared hearing loss after noise expose;the ABR thresholds of Click、2、4、6、8k Hz after noise expose were 15.63±1.51dB nHL,9.38±1.93dB nHL,10.63±2.04dB nHL,7.19±1.94dB nHL,4.69±1.55dB nHL in ovariectomized group and 51.50±3.93dB nHL,54.75±4.33dB nHL,57.25±3.71dB nHL,55.50±4.23dB nHL,51.75±3.38dB nHL in intact group,respectively,with a significant difference at each point（all P＜0.05）;no difference in Click, 20,40,60dB SL latency was found before and after noise expose in both groups（P＞0.05）.The DPOAE SNR of 2、4、6、8k Hz after noise expose were 12.14±3.07dB,22.65±7.92dB,20.17±12.05dB,13.55±11.51dB in ovariectomized group and 1.18±6.53dB,2.22±5.46dB,2.61±3.38dB,3.12±3.67dB in intact group,with a significant difference at each point（P＜0.05）.ConclusionEstrogen has a protective effect on noise-induced hearing loss,and the impact region is mainly in the cochlea.

rats;ovariectomized;estrogen;noise;hearing loss;ABR;DPOAE

2014年度國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（No. 201410344001）；浙江省中醫(yī)藥科技計劃項目（No.2012ZB025）作者單位：浙江中醫(yī)藥大學醫(yī)學技術(shù)學院（杭州310053）

胡旭君，E-mail：huxujun10@homail.com