论文摘要
目的:建立一个线粒体功能障碍诱导的突发性感音神经性耳聋（Sudden onset sensorineural hearing loss,SSNHL）的动物模型,并且研究其对水通道-1（aquaporin-1,AQP-1）的表达与运输的影响。方法:62只白色雄性豚鼠分成2批,第一批49只用于建立SSNHL动物模型,第二批13只用于测试ATP缺乏对AQP-1表达与运输的影响。用3-硝基丙酸（3-nitropropionic acid, 3-NP）耳蜗局部投放诱导线粒体功能障碍。第一批豚鼠根据给药浓度和测试听性脑干反应（ auditory brainstem responses,ABR）阈值的时间分为7组,即高剂量（0.5 mol/L 3-NP）组6小时组,高剂量1天组,高剂量3天组,低剂量组（0.3 mol/L 3-NP）1天组,低剂量3天组和磷酸盐缓冲液（phosphate buffered saline,PBS）对照组4小时组和1天组。第二批豚鼠分成3组,即0.5 mol/L 3-NP4小时组,3天组和PBS对照组。在手术显微镜下耳后入路暴露听泡,找到圆窗龛,用浸有0.5 mol/L,0.3 mol/L 3-NP或PBS的明胶海绵分别放置于豚鼠左耳圆窗龛作用30分钟后取出。破坏对侧耳蜗,在各组动物规定的时间点测定ABR,于手术后2小时动物清醒后观测前庭失衡症状用数码摄像机记录动物桶状翻滚和自发性眼震。在全麻状态下,第一批动物用4%多聚甲醛加1%戊二醛行活体心脏灌注固定,第二批动物用4%多聚甲醛行活体心脏灌注固定。用同样的固定液过夜后,上述标本经10%乙二胺四乙酸二钠（disodium ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA-2Na）室温下脱钙3周。第一批动物耳蜗行JB4包埋、切片、甲苯胺兰染色后用光镜观察各组形态学差异。第二批动物耳蜗石蜡包埋、切片后用免疫萤光染色,激光共聚焦显微镜（confocal microscope）观察AQP-1表达与亚细胞分布,用image J测量耳蜗各圈侧壁纤维细胞AQP-1荧光的平均灰度值。结果:第一批动物给药后动物听力丧失比率为:高剂量4小时组100% （5/5）,高剂量1天组91%（10/11）,高剂量3天组55%（6/11）,高剂量7天组20%（1/5）,低剂量1天组80% （4/5）,PBS对照组没有变化（0/10）,低剂量组、高剂量4小时组、高剂量1天组、高剂量3天组、高剂量7天组,低剂量组和对照组（4小时组和1天组）给药前后听力变化的差别有显著性（p<0.01）。给药后前庭症状发生率:高剂量组快相指向健侧的自发性眼震发生率为100%,低剂量组快相指向健侧的自发性眼震发生率为20%（1/5）。高剂量组的动物出现包括指向术侧的桶状翻滚在内的严重步态障碍的发生率为68% （23/34）和低剂量组动物的严重步态障碍的发生率为20% （1/5）。仅有头部倾斜症状的轻度步态障碍动物在高剂量组为32% （11/34）,低剂量组为20% （1/5）。上述前庭症状均在2天内消失。高剂量组（6小时,1天,3天和7天）,低剂量组（1天和3天）和对照组（4小时和1天）前庭症状发生率有差别。形态学发现:第一批所有PBS对照组和3NP实验组的动物均无内淋巴积水。高剂量3天组Corti器,Claudius细胞,内沟细胞明显水肿;7天后上述水肿消退。高剂量组动物在给药12小时内螺旋神经节细胞胞核和胞浆中有空泡形成,并且髓鞘和胞体间的间隙增大;7天后,上述空泡消失,髓鞘和胞体的间隙仍然存在,胞体萎缩,细胞染色较深,螺旋神经节细胞已开始变性。第二批动物confocal显示,螺旋韧带纤维细胞AQP-1的表达量没有明显降低,但是在细胞浆中的分布不均匀,且分布部位更加靠近细胞核。结论:经圆窗膜投放3-NP至内耳可以复制出SSNHL的临床症状,此模型可以用于研究SSNHL的线粒体损伤机制。在此模型中,螺旋神经节细胞损伤是其最明显的病理改变,3-NP对螺旋螺旋韧带纤维细胞AQP-1的表达量没有影响,但影响其胞内运输。