尹彥波 袁雅生 遲放魯

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉醫(yī)院耳鼻喉科 上海 200031)

隱性聽(tīng)力下降小鼠耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞突觸的病理改變

尹彥波 袁雅生 遲放魯△

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉醫(yī)院耳鼻喉科 上海 200031)

目的 探討噪聲暴露后出現(xiàn)暫時(shí)性閾移的小鼠在聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)閾值完全恢復(fù)正常后耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞突觸的病理改變。方法 將小鼠分為正常對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,實(shí)驗(yàn)組小鼠進(jìn)行強(qiáng)度98 dB SPL、時(shí)長(zhǎng)2 h的噪聲暴露,建立暫時(shí)性閾移模型。將對(duì)照組和暫時(shí)性閾移模型小鼠進(jìn)行全基底膜鋪片并行免疫熒光染色,共聚焦顯微鏡拍照成像并觀察細(xì)胞形態(tài)。利用耳蝸長(zhǎng)度計(jì)算耳蝸所處的頻率位置,最后用圖形處理軟件對(duì)突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維重建,觀察對(duì)照組小鼠和實(shí)驗(yàn)組小鼠的耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞突觸前、后結(jié)構(gòu)的空間分布規(guī)律及其病理改變特點(diǎn)。結(jié)果 對(duì)照組小鼠耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞的突觸復(fù)合體有明顯的分布特點(diǎn),每個(gè)內(nèi)毛細(xì)胞通過(guò)5～30個(gè)突觸與耳蝸神經(jīng)纖維形成突觸連接,靠近蝸軸側(cè)的突觸前結(jié)構(gòu)體積較大,與之相匹配的突觸后結(jié)構(gòu)體積較小?？拷?xì)胞側(cè)的突觸前結(jié)構(gòu)體積偏小,與之相匹配的突觸后結(jié)構(gòu)體積偏大。實(shí)驗(yàn)組小鼠在高強(qiáng)度噪聲暴露后第2天聽(tīng)覺(jué)測(cè)試結(jié)果顯示,聽(tīng)性腦干反應(yīng)(auditory brain-stem response,ABR)和畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion product otoacoustic emission,DPOAE)閾值升高30～40 dB,2周后再次測(cè)試顯示閾值恢復(fù)正常,但是ABR的Ⅰ波波幅下降46.1%,且耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞的突觸復(fù)合體結(jié)構(gòu)數(shù)量也減少了41.3%。 而內(nèi)毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞沒(méi)有明顯丟失。結(jié)論聽(tīng)覺(jué)閾值功能測(cè)試對(duì)判斷小鼠耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞突觸的損害和丟失不敏感;而聽(tīng)覺(jué)閾上功能測(cè)試對(duì)評(píng)價(jià)小鼠耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞突觸的損害和丟失相對(duì)敏感。

噪聲性聾; 暫時(shí)性閾移; 隱性聽(tīng)力下降; 突觸; 小鼠

耳聾是臨床上常見(jiàn)的疾病,往往嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。導(dǎo)致耳聾的病因有基因因素,也有環(huán)境因素(如噪聲暴露、創(chuàng)傷和藥物等)。每年有出生缺陷的新生兒中,就包括大量的聽(tīng)力障礙患兒。據(jù)中國(guó)殘疾人聯(lián)合會(huì)的抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)聽(tīng)力殘疾人數(shù)約占總殘疾人數(shù)的1/4。輕中度聽(tīng)力障礙患者可以借助助聽(tīng)器來(lái)改善聽(tīng)力;重度聽(tīng)力障礙患者需要安裝價(jià)格昂貴的人工耳蝸來(lái)恢復(fù)聽(tīng)力[1],這些都會(huì)給社會(huì)和家庭帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)。因此,早期發(fā)現(xiàn)聽(tīng)力下降和盡早實(shí)施臨床干預(yù)可以避免和減輕聽(tīng)力障礙的進(jìn)一步加重。

目前國(guó)內(nèi)職業(yè)病防治所和許多企業(yè)都非常重視噪聲性聾的防護(hù)工作,對(duì)長(zhǎng)期在噪聲環(huán)境下工作的工人發(fā)放防噪耳塞并進(jìn)行定期的聽(tīng)力檢測(cè)和篩查,一旦發(fā)現(xiàn)異常,盡早調(diào)離噪聲工作崗位,避免聽(tīng)力的進(jìn)一步下降和嚴(yán)重傷害[2]。但是,許多聽(tīng)力障礙患者并不能及時(shí)就醫(yī)進(jìn)行診斷和治療。尤其對(duì)于那些隱性聽(tīng)力下降的患者,臨床并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此,及早發(fā)現(xiàn)聽(tīng)力下降比較隱匿的人群、及早給予預(yù)防和治療具有重要的臨床意義。

本研究擬對(duì)小鼠在噪聲暴露箱內(nèi)實(shí)施2 h 98 dB的噪聲暴露,暴露后第2天及2周后進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試,并觀察小鼠耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞基底區(qū)的突觸結(jié)構(gòu)及病理改變,以期為隱性聽(tīng)力下降的臨床患者的研究提供更多的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

材 料 和 方 法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及主要試劑 SPF級(jí)CBA小鼠,18～22 g,8～10周齡,按照隨機(jī)數(shù)表法分為對(duì)照組(18只)和實(shí)驗(yàn)組(18只),動(dòng)物飼養(yǎng)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方案均嚴(yán)格按照動(dòng)物倫理委員會(huì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物規(guī)范執(zhí)行。

隱性聽(tīng)力下降動(dòng)物模型的建立 將實(shí)驗(yàn)組小鼠放入噪聲暴露箱中,98 dB (8～16 kHz)噪聲暴露2 h,噪聲箱內(nèi)進(jìn)行噪聲暴露前必須先進(jìn)行校準(zhǔn),以保住噪聲暴露的一致性。

電生理數(shù)據(jù)的采集 兩組小鼠腦干誘發(fā)電位和耳聲發(fā)射測(cè)試均在隔音室內(nèi)測(cè)試,室內(nèi)溫度控制在31 ℃。使用胺酮(100 mg/kg,i.p)和甲苯噻嗪(10 mg/kg,i.p)聯(lián)合用藥進(jìn)行麻醉,腦干誘發(fā)電位的刺激信號(hào)采用5 ms的短純音,刺激速率固定在30次/秒。耳聲發(fā)射的兩個(gè)頻率比為1∶1.2,兩個(gè)頻率的強(qiáng)度差為10 dB。得到的畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射信號(hào)頻率為2f1-f2。

全基底膜鋪片 所有小鼠全身心臟灌注4%甲醛溶液固定,然后耳蝸灌注固定,在4%多聚甲醛溶液里放置2 h;EDTA除鈣2天,加入5%的馬血清,室溫靜置1 h;加入一抗,37 ℃過(guò)夜;加入小鼠(IgG1)抗CtBP2@1∶200,小鼠(IgG2α)抗GluA2@1∶2 000兔抗VAT@1∶200;第2天,沖洗3次,用時(shí)10 min;加入二抗,37 ℃靜置1 h;加入山羊抗小鼠(IgG1)@1∶1 000,山羊抗小鼠(IgG2a)@1∶1 000,雞抗兔@1∶200,沖洗;加入二抗,37 ℃靜置1 h;加入山羊抗小鼠(IgG1)@1∶1 000,山羊抗小鼠(IgG2a)@1∶1 000,雞抗兔@1∶200,沖洗。加入小鼠抗TuJ抗體@1∶500。加入小鼠抗PV31∶300。具體染色步驟和方法參考文獻(xiàn)[3]。

免疫熒光共聚焦成像 使用德國(guó)Zeiss共聚焦顯微鏡觀察兩組小鼠完整的內(nèi)毛細(xì)胞和突觸的形態(tài),每張圖片上有大約10個(gè)內(nèi)毛細(xì)胞,這些圖像最終由Amira Imaging 圖像處理軟件進(jìn)行突觸形態(tài)的分析。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

正常突觸結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律 共聚焦顯微鏡下可見(jiàn),對(duì)照組小鼠每個(gè)突觸復(fù)合體的前結(jié)構(gòu)和后結(jié)構(gòu)完美地匹配在一起,靠近蝸軸側(cè)的突觸前結(jié)構(gòu)體積偏大,與之相對(duì)應(yīng)的突觸后結(jié)構(gòu)體積偏小。在蝸軸側(cè)和柱式細(xì)胞側(cè)的這一條軸在線(xiàn),突觸前結(jié)構(gòu)逐漸變小,突觸后結(jié)構(gòu)逐漸變大。到了柱式細(xì)胞側(cè),突觸前結(jié)構(gòu)體積偏小,突觸后結(jié)構(gòu)體積偏大,低放電率的傳入纖維分布在蝸軸一側(cè),具有體積大的突觸前結(jié)構(gòu)(CtBP2)和體積小的突觸后結(jié)構(gòu)(GluA2),處理安靜環(huán)境下低強(qiáng)度(閾值強(qiáng)度)刺激的聲音。高放電率的傳入纖維分布在柱細(xì)胞一側(cè),具有體積小的突觸前結(jié)構(gòu)和體積大的突觸后結(jié)構(gòu),處理噪聲環(huán)境下高強(qiáng)度(閾上強(qiáng)度)刺激的聲音。螺旋神經(jīng)節(jié)發(fā)出的不同放電率的傳入神經(jīng)纖維通過(guò)突觸和內(nèi)毛細(xì)胞連接。每個(gè)內(nèi)毛細(xì)胞連接5～30個(gè)耳蝸傳入神經(jīng)纖維,不同的頻率連接的神經(jīng)纖維數(shù)目不一樣。敏感頻率連接的耳蝸傳入神經(jīng)纖維數(shù)目較多,非敏感頻率(低頻和高頻)連接的耳蝸傳入神經(jīng)纖維數(shù)目較少,這樣的解剖結(jié)構(gòu)符合生物對(duì)外界不同頻率和不同強(qiáng)度聲音的敏感性(圖1)。

A:Inner hair cell area innmunostained for presynaptic ribbons.B:Inner hair cell area innmunostained for postsynaptic glutamate receptors.C:Inner hair cell area innmunostained for presynaptic ribbons,postsynaptic glutamate receptors and efferent terminals.

暫時(shí)性閾移小鼠聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)閾值的變化 噪聲暴露的強(qiáng)度大小和時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)耳蝸損害的部位和程度有密切關(guān)系。實(shí)驗(yàn)組小鼠在98 dB SPL的噪聲暴露2 h,暴露后的第1天,ABR和DPOAE閾值均升高了30～40 dB,2周后測(cè)試閾值均已恢復(fù)正常。對(duì)閾移進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)噪聲暴露后1天,與正常閾值相比閾值移動(dòng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),但2周后閾值恢復(fù)正常,與正常閾值相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖2)。

暫時(shí)性閾移聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)閾值恢復(fù)正常后耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞突觸的病理改變 共聚焦顯微鏡觀察到突觸復(fù)合體的數(shù)量明顯減少,減少數(shù)量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);突觸后結(jié)構(gòu)明顯減少,突觸前結(jié)構(gòu)孤立地存在靠近細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)中,而不是靠近細(xì)胞膜處。突觸形態(tài)上數(shù)量的明顯減少引起了耳蝸功能的改變(圖3)。

暫時(shí)性閾移聽(tīng)閾恢復(fù)后小鼠的ABR Ⅰ波波幅的改變 2周后實(shí)驗(yàn)組小鼠ABR閾值恢復(fù)正常,但ABR的Ⅰ波波幅在32 kHz下降明顯,下降幅度達(dá)40%～50%,Ⅰ波反應(yīng)的生理解剖部位就是耳蝸傳入神經(jīng),暫時(shí)性閾移的小鼠模型造成了內(nèi)毛細(xì)胞之后的突觸復(fù)合體數(shù)量減少,傳入神經(jīng)的神經(jīng)興奮沖動(dòng)減少。在聽(tīng)覺(jué)閾上功能測(cè)試結(jié)果中,ABR Ⅰ波的波幅出現(xiàn)明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),閾上測(cè)試結(jié)果顯示聽(tīng)覺(jué)功能的改變與突觸區(qū)的病理改變相一致(圖4)。

圖2 小鼠噪聲暴露(98 dB SPL,2 h)后ABR和DPOAE閾值的變化Fig 2 Changes of ABR and DPOAE thresholds after acoustic trauma (98 dB SPL,2 h) in mice

A:Presynaptic ribbon of pre-trauma; B:Postsynaptic glutamate receptor of pre-trauma; C:Presynaptic ribbon of post-trauma;D:Postsynaptic glutamate receptor of post-trauma.

圖4 小鼠噪聲暴露(98 dB SPL,2 h)后 ABR Ⅰ波波幅的變化Fig 4 Changes of ABR Ⅰ amplitude after acoustic trauma (98 dB SPL,2 h) in mice

暫時(shí)性閾移聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)閾值恢復(fù)正常后內(nèi)毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的計(jì)數(shù)變化 通過(guò)免疫熒光染色可以清晰地觀察到小鼠內(nèi)毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的形態(tài)和數(shù)量,通過(guò)計(jì)數(shù)后發(fā)現(xiàn)暴露前后差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖5、6)。具體計(jì)數(shù)方法參考文獻(xiàn)[3]。

A:Inner hair cells were stained with presynaptic and postsynptic markers and was highlighted by dashed circles and numbered.B:A 3D surface of inner hair cells was created in Amira Imaging inner hair cells were numbered.

討 論

Red:Parvalbumin3 was used as an immunomarker for SGCS and hair cells.Green:Anti-neurofilament was used to label the auditory nerve fibers.

在日常生活和工作中,每個(gè)人接觸噪聲的強(qiáng)度大小和時(shí)間長(zhǎng)短都不相同,因此所導(dǎo)致的聽(tīng)覺(jué)功能異常的程度和癥狀也不盡相同。臨床上進(jìn)行的聽(tīng)覺(jué)功能測(cè)試分為閾值功能測(cè)試和閾上功能測(cè)試,這些測(cè)試結(jié)果可以顯示不同程度和不同性質(zhì)的聽(tīng)覺(jué)功能障礙[4-5]。如爆震性耳聾,通常會(huì)伴有內(nèi)耳耳蝸機(jī)械性的損傷,有些可逆,有些則不可逆[6]。在短時(shí)間的噪聲暴露之后,聽(tīng)覺(jué)功能都會(huì)有不同程度損傷和恢復(fù)。有些聽(tīng)閾可以完全恢復(fù)正常(暫時(shí)性的閾值移動(dòng)),有些聽(tīng)閾的升高會(huì)一直維持在一定的水平、不能恢復(fù)正常(永久性的閾值移動(dòng))。永久性閾移的病變部位主要在耳蝸的內(nèi)毛細(xì)胞和外毛細(xì)胞,在強(qiáng)聲暴露后的數(shù)天時(shí)間里就可以觀察到毛細(xì)胞的受損和死亡[7]。然而,螺旋神經(jīng)元細(xì)胞的胞體以及與內(nèi)毛細(xì)胞基底區(qū)相連接的神經(jīng)末梢的病理改變通常會(huì)在噪聲暴露后的數(shù)月或數(shù)年的時(shí)間后發(fā)生。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為傳入神經(jīng)元發(fā)生的病理改變,主要是因?yàn)閮?nèi)毛細(xì)胞的死亡和丟失后,導(dǎo)致傳入神經(jīng)元失營(yíng)養(yǎng)造成。由于失去了與內(nèi)毛細(xì)胞的突觸連接才最終導(dǎo)致蝸后傳入神經(jīng)元的退行性變化[8]。在暫時(shí)性閾移的動(dòng)物模型中,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示內(nèi)毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)并沒(méi)有死亡,卻仍然可以觀察到耳蝸傳入神經(jīng)纖維的末端腫脹病變,這種損傷已經(jīng)被證實(shí)為谷氨酸的興奮性毒性,這種毒性確實(shí)可以造成耳蝸傳入神經(jīng)纖維末端的損傷[9]。有實(shí)驗(yàn)表明,谷氨酸拮抗劑可以阻斷和緩解聲音誘發(fā)的興奮性毒性作用。對(duì)噪聲性聽(tīng)覺(jué)損害有不同程度的保護(hù)和防護(hù)作用。也有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,即使在沒(méi)有聲音誘發(fā)的情況下,也可以用人工的谷氨酸激動(dòng)劑來(lái)模擬出來(lái)這種興奮性毒性[10]。

本實(shí)驗(yàn)研究的暫時(shí)性閾移小鼠模型,電生理和病理結(jié)果顯示耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞的結(jié)構(gòu)沒(méi)有受損,聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)閾值也沒(méi)有受到影響。但是在內(nèi)毛細(xì)胞基底區(qū)的突觸復(fù)合體區(qū)域可以觀察到突觸前結(jié)構(gòu)和突觸后結(jié)構(gòu)發(fā)生的不可逆的病理改變。盡管ABR的閾值恢復(fù)到了正常,但是ABR閾上功能的測(cè)試結(jié)果顯示耳蝸的聽(tīng)覺(jué)功能發(fā)生了明顯的改變,這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以解釋部分臨床現(xiàn)象,雖然有些患者在安靜環(huán)境中的聽(tīng)力測(cè)試閾值正常,但是在噪聲環(huán)境下仍然會(huì)存在著不同程度的交流障礙。

本實(shí)驗(yàn)使用8～16 kHz的窄帶噪聲98 dB持續(xù)暴露2 h。在噪聲暴露后的第2天,ABR和DPOAE的閾值升高了30～40 dB,但是在暴露后的2周,ABR和DPOAE的閾值均又恢復(fù)到了正常。仔細(xì)觀察突觸復(fù)合體的機(jī)構(gòu)后發(fā)現(xiàn),突觸復(fù)合體丟失集中出現(xiàn)在32 kHz的區(qū)域,失去突觸后結(jié)構(gòu)以后,突觸前結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生移動(dòng),從靠近細(xì)胞膜區(qū)域移動(dòng)到靠近細(xì)胞核附近的細(xì)胞質(zhì)中。說(shuō)明一部分存在的突觸前結(jié)構(gòu)已經(jīng)失去功能,從而失去了和細(xì)胞后結(jié)構(gòu)的連接。此時(shí)再進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)閾上功能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)ABR Ⅰ波的波幅僅恢復(fù)到暴露前的40%～50%,提示暫時(shí)性閾移的小鼠模型其耳蝸內(nèi)存在部分神經(jīng)病理學(xué)和閾上功能的改變,但聽(tīng)力測(cè)試閾值正常,因此可以想象,若患者耳蝸也存在此種改變,則這些病理改變?cè)谂R床上很容易被忽視。小鼠耳蝸的這些病理改變并未在ABR和DPOAE的閾值上表現(xiàn)出來(lái),而是在神經(jīng)反應(yīng)的幅值上表現(xiàn)了出來(lái)。神經(jīng)反應(yīng)幅值大小由參與神經(jīng)反應(yīng)的神經(jīng)纖維的數(shù)量決定。當(dāng)外界給予個(gè)體閾值強(qiáng)度的聲音信號(hào)刺激時(shí),僅需要少量的神經(jīng)纖維參與即可完成對(duì)這些閾值強(qiáng)度聲音的感知,不需要所有的突觸復(fù)合體和耳蝸傳入神經(jīng)纖維參與。只有在高強(qiáng)度的聲音刺激下,才需要更多的突觸復(fù)合體和耳蝸傳入神經(jīng)纖維參與,來(lái)完成對(duì)更高強(qiáng)度刺激聲音信號(hào)的編碼和感知。

因此,ABR和DPOAE的聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)閾值測(cè)試對(duì)毛細(xì)胞的損害相對(duì)敏感,但對(duì)耳蝸突觸和傳入神經(jīng)纖維的損傷不敏感,因?yàn)槎亗魅肷窠?jīng)纖維具有自發(fā)放電的特點(diǎn),根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)可分為高、低至少兩種放電率的神經(jīng)纖維。高放電率的纖維主要在柱細(xì)胞側(cè),低放電率的神經(jīng)纖維主要在蝸軸側(cè)。這些不同分組的神經(jīng)纖維有不同的功能,高放電率的神經(jīng)纖維處理低強(qiáng)度(閾值強(qiáng)度)聲音,低放電率的神經(jīng)纖維處理高強(qiáng)度(閾上強(qiáng)度)聲音。有研究表明,在豚鼠的實(shí)驗(yàn)中,暫時(shí)性閾移模型造成的耳蝸神經(jīng)纖維損失的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,感知高強(qiáng)度的低放電率神經(jīng)纖維數(shù)從正常耳的49%下降到噪聲暴露耳的27%[11],然而感知低強(qiáng)度閾值區(qū)域的高放電率神經(jīng)纖維卻無(wú)明顯損失。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明,ABR的閾值未改變是因?yàn)闆](méi)有損傷到感知低強(qiáng)度閾值區(qū)域的高放電率神經(jīng)傳入纖維,而ABR Ⅰ波波幅的降低反映了感知高強(qiáng)度聲音的低放電率傳入神經(jīng)纖維受到了比較明顯的損傷。這些結(jié)果可以解釋臨床上聽(tīng)覺(jué)閾值正常,但是在嘈雜的環(huán)境下聽(tīng)覺(jué)功能下降和言語(yǔ)分辨率降低的隱性聽(tīng)力下降的現(xiàn)象。

隨著臨床聽(tīng)神經(jīng)病研究的深入,隱性聽(tīng)力下降的概念漸漸地被研究人員所接受[12]。臨床上純音聽(tīng)閾測(cè)試指標(biāo)對(duì)聽(tīng)覺(jué)傳入神經(jīng)病變的敏感性很差,毛細(xì)胞之后的突觸和耳蝸傳入神經(jīng)纖維病變的患者仍然可以表現(xiàn)為純音聽(tīng)閾正常,但是患者的言語(yǔ)識(shí)別率很低,尤其在嘈雜的環(huán)境下。此時(shí)如果仔細(xì)觀察ABR Ⅰ波波幅的變化,便可以檢測(cè)到異常。因?yàn)楫?dāng)患者受損傷的部位是耳蝸傳入神經(jīng)纖維中的低放電率纖維,而高放電率神經(jīng)纖維沒(méi)有受到損傷時(shí),ABR的閾值并不會(huì)發(fā)生改變,只是ABR Ⅰ波波幅發(fā)生改變。要得到正常的ABR Ⅰ波波幅,就需要更多的甚至所有的耳蝸傳入神經(jīng)纖維參與。只要損傷到了耳蝸傳入神經(jīng),無(wú)論是低放電率、還是高放電率的傳入神經(jīng)纖維,ABR閾上功能的測(cè)試都會(huì)出現(xiàn)異常。噪聲性耳聾和老年性耳聾的患者雖然純音測(cè)試閾值升高不明顯,但其言語(yǔ)識(shí)別率會(huì)出現(xiàn)明顯降低,且與純音聽(tīng)閾的升高不成比例,尤其在嘈雜的環(huán)境中聽(tīng)力障礙更加明顯。這些患者的病理基礎(chǔ)可能與突觸病變和耳蝸傳入神經(jīng)元的退行性病有關(guān)[13]。

我們的實(shí)驗(yàn)提示,聽(tīng)覺(jué)閾功能的測(cè)試對(duì)判斷耳蝸突觸病變?cè)斐傻穆?tīng)覺(jué)閾值正常的隱性聽(tīng)力下降可能具有指導(dǎo)意義,從而為隱性聽(tīng)力下降的臨床患者的研究提供了更多的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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The pathological change of synapses in cochlear inner hair cell of hidden hearing loss mice

YIN Yan-bo, YUAN Ya-sheng, CHI Fang-lu△

(DepartmentofOtolaryngology,EyeandENTHospital,FudanUniversity,Shanghai200031,China)

Objective To investigate the synaptopathy of hidden hearing loss mice,and to observe the synapses of the cochlear inner hair cell after temporary threshold shift of noise exposure. Methods Mice were divided into normal control group and experiment group,the latter was exposed under noise of 98 dB SPL for 2 h to establish the model of temporary threshold shift.Mice cochleae of the two groups were dissected and prepared with whole mount and immunostaining.Cellular morphology was observed under confocal laser scanning microscope.Cochlear lengths were measured through cochlear frequency map to localize hair cells in different frequency regions.Then,3-D morphometry of synapses was constructed by Amira software to observe pre-synaptic ribbons,post-synaptic receptors and its pathological changes. Results In control group,each cochlear nerve fiber contacted a single inner hair cell by a single synapse,each inner hair cell had 5-30 synapses contacting cochlear nerve fibers.The larger ribbons patched smaller receptors located in the modiolar side,and the smaller ribbons patched larger receptors located in the pillar side.While in experiment group,noise overexposures caused moderate or completely reversible thresholds shift,i.e.,distortion product otoacoustic emission (DPOAE) and auditory brainstem response (ABR) thresholds increased 30-40 dB.Although returned to normal after 2 weeks,ABR wave Ⅰ amplitudes recovered to only 46.1% of pre-exposure amplitudes.There was 41.3% synapses loss of inner hair cell,but there was no loss of inner hair cells and spiral ganglion neurons. Conclusions Threshold test is not sensitive to degeneration and loss of synapse in mice inner hair cells,while super threshold test is sensitive to it.

noise induced hearing loss; temporary threshold shift; hidden hearing loss;synapse; mice

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81271084)

R764.5

A

10.3969/j.issn.1672-8467.2017.02.008

2016-09-02;編輯:張秀峰)

△Corresponding author E-mail:chifanglu@126.com

*This work was supported by the General Program of National Natural Science Foundation of China (81271084).