林世童 羅麗霞 胡玉琳 農(nóng)豐靖 杜政徳 劉 津
1.右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院,廣西百色 533000;2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,北京 100000;3.右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,廣西百色 533000
目前,臨床中耳鳴的發(fā)病率逐漸上升,可引起情緒化損害[1-2]。研究顯示,邊緣系統(tǒng)與聽覺中樞存在解剖與功能學(xué)聯(lián)系[3-4]。機(jī)體受刺激后小膠質(zhì)細(xì)胞活化分泌白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎癥因子[5]。羅氟普蘭可抑制炎癥因子活化,本研究通過建立無明顯聽力損失的噪聲性耳鳴動物模型,觀察羅氟普蘭對海馬NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、胱天蛋白酶1(cysteine aspartic acid specific protease-1,caspase-1)、IL-1β、TNF-α 的影響。
選取24 只無特定病原體C57BL/6J 雄性小鼠,6~8 周齡,體重18~20 g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司。動物合格證號:NO.44829700 006950;動物許可證號為:SCXK(粵)2022-0063。采用隨機(jī)數(shù)字表法將其分為對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組、羅氟普蘭耳毒性檢測組,各6 只。本研究相關(guān)實(shí)驗(yàn)動物倫理審查由右江民族醫(yī)學(xué)院科技處進(jìn)行(2022111301)。
信號發(fā)生器(北京聲望聲電技術(shù)有限公司,MiniratorMR2);聲級計(jì)(北京聲望聲電技術(shù)有限公司,BSWA 308);音響(EON615 HARMAN International);驚跳反射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(ENV-022S Med Assocites)。
1.3.1 造模方法及藥物耳毒性檢測 噪聲暴露組和羅氟普蘭干預(yù)組通過100 dB 寬帶白噪聲單次暴露2 h造模,羅氟普蘭干預(yù)組、羅氟普蘭耳毒性檢測組連續(xù)注射7 d 羅氟普蘭[1 mg/(kg·d)],噪聲暴露組、對照組連續(xù)注射7 d 等量生理鹽水。
1.3.2 聽性腦干反應(yīng)(auditory brainstem response,ABR)檢測 四組于干預(yù)前后進(jìn)行ABR,檢測4、6、8 kHz 為測聽頻率點(diǎn),從80 dB 開始,以20 dB 為1 個(gè)單位遞減,引出的Ⅲ波最小聲音刺激強(qiáng)度為ABR反應(yīng)閾。
1.3.3 耳鳴行為學(xué)檢測 采用間歇前抑制驚跳反射抑制率(gap prepulse inhibition of acoustic startle response inhibition ratio,GPIAS%)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)檢測。測試前自適應(yīng)5 min,采用驚跳反射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測試,GPIAS%=(無前間隔刺激時(shí)誘發(fā)的驚跳反射波幅-有前間隔刺激時(shí)誘發(fā)的驚跳反射波幅)/無前間隔刺激時(shí)誘發(fā)的驚跳反射波幅×100%[7]。
干預(yù)后取四組的耳蝸置于10%乙二胺四乙酸溶液中,4 ℃儲存。體視顯微鏡下,取耳蝸基底膜,0.01 mmol/L磷酸緩沖鹽溶液浸泡,4 ℃保存。10%山羊血清封閉1 h,4 ℃過夜一抗(1∶50)孵育,沖洗3 次,熒光二抗488(1∶100)避光室溫孵育1 h,滴加防淬滅劑,封片。
1.5.1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 干預(yù)后取對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組海馬置于液氮中,-80 ℃保存,提取海馬總RNA,測RNA 濃度,合成cDNA,反應(yīng)條件:37 ℃2 min,55 ℃15 min,85 ℃5 min。產(chǎn)物稀釋進(jìn)行熒光定量PCR 檢測,以β-actin 為內(nèi)參,擴(kuò)增條件:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性10 s,55 ℃退火20 s,72 ℃延伸20 s,40 個(gè)循環(huán)。反應(yīng)體系:2×實(shí)時(shí)定量PCR 擴(kuò)增的預(yù)混合溶液30.0 μl,雙蒸水21.6 μl,模板DNA/cDNA 6.0 μl,正向引物(10μmol/L)1.2μl,反向引物(10μmol/L)1.2 μl。引物序列見表1。
表1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 引物序列
1.5.2 蛋白質(zhì)印跡法 取對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組海馬研磨,提取蛋白,檢測濃度。分離膠10%和12.5%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳分離目的蛋白,轉(zhuǎn)印至PVDF 膜,室溫封閉2 h,一抗(1∶1 000)稀釋后4 ℃過夜,洗膜3 次,室溫孵育二抗1.5 h,顯影,Image J 軟件分析。
采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,比較采用t 檢驗(yàn)。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
干預(yù)前比較,四組ABR 反應(yīng)閾無明顯改變。見圖1。
圖1 四組聽性腦干反應(yīng)檢測結(jié)果
噪聲暴露組GPIAS%低于對照組,羅氟普蘭干預(yù)組GPIAS%高于噪聲暴露組(P<0.05)。羅氟普蘭耳毒性檢測組GPIAS%與對照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 四組GPIAS%比較()
表2 四組GPIAS%比較()
注 與對照組比較,aP<0.05;與噪聲暴露組比較,bP<0.05。GPIAS%:間歇前抑制驚跳反射抑制率。
耳蝸基底膜鋪片免疫熒光染色結(jié)果顯示,四組內(nèi)外毛細(xì)胞均排列整齊,未見明顯異常。見圖2。
圖2 四組耳蝸基底膜毛細(xì)胞鋪片熒光染色結(jié)果(40×)
圖3 對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α 蛋白條帶圖
噪聲暴露組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α mRNA 表達(dá)量均高于對照組,羅氟普蘭干預(yù)組低于噪聲暴露組(P<0.05)。見表3。
表3 對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α mRNA 表達(dá)量比較()
表3 對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α mRNA 表達(dá)量比較()
注 與對照組比較,aP<0.05;與噪聲暴露組比較,bP<0.05。IL-1β:白細(xì)胞介素-1β;TNF-α:腫瘤壞死因子-α;caspase-1:胱天蛋白酶-1;NLRP3:NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3。
噪聲暴露組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α 蛋白水平均高于對照組,羅氟普蘭干預(yù)組低于噪聲暴露組(P<0.05)。見圖3、表4。
表4 對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α 蛋白水平比較()
表4 對照組、噪聲暴露組、羅氟普蘭干預(yù)組NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-α 蛋白水平比較()
注 與對照組比較,aP<0.05;與噪聲暴露組比較,bP<0.05。IL-1β:白細(xì)胞介素-1β;TNF-α:腫瘤壞死因子-α;caspase-1:胱天蛋白酶-1;NLRP3:NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3。
耳鳴動物模型構(gòu)建有飲水抑制法、聲音驚嚇刺激法[8]。經(jīng)典造模方法效率低、成本高[9]。噪聲已成為世界衛(wèi)生組織定義的七大危害之一,受干擾人群以青少年和大學(xué)生為主,耳鳴呈年輕化趨勢[10-12]。
本研究建立的噪聲性耳鳴動物模型,是基于大量文獻(xiàn)支撐和課題組前期實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ),噪聲暴露后7 d 耳鳴更穩(wěn)定[13-14]。耳鳴行為學(xué)檢測是利用動物受到驚嚇刺激后本能反應(yīng)為基礎(chǔ),結(jié)果可靠[15]。經(jīng)驗(yàn)證,此方法可建立無聽力下降的噪聲性耳鳴動物模型。本研究發(fā)現(xiàn),與對照組比較,羅氟普蘭干預(yù)組和羅氟普蘭耳毒性檢測組均未見明顯異常,提示羅氟普蘭無耳毒性。NLRP3 可驅(qū)動小膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-1β,主要功能通過激活細(xì)胞因子分泌感知、放大和傳播促炎信號[16]。NLRP3 活化后可使caspase-1 活化并激活I(lǐng)L-1β 和TNF-α 使炎癥發(fā)生[17]。文獻(xiàn)表明,聽覺信息的變化可引起海馬結(jié)構(gòu)和功能的改變[18]。噪聲暴露后的動物海馬小膠質(zhì)細(xì)胞大量持久激活分泌IL-1β、TNF-α,但尚少見研究解釋其是否由NLRP3/caspase-1/IL-1β 信號通路所致[19-20]。羅氟普蘭是一種PDE4 抑制劑,可減少小膠質(zhì)細(xì)胞活化,減少炎癥因子分泌[21-25]。
綜上所述,噪聲暴露性耳鳴與NLRP3/caspase-1/IL-1β 炎癥信號通路有關(guān)。
利益沖突聲明:本文所有作者均聲明不存在利益沖突。