褪黑素通过抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡改善小鼠听觉细胞衰老的机制研究

本研究针对年龄相关性听力损失(ARHL)中耳蜗毛细胞衰老的分子机制，探索了氧化应激诱导的HEI-OC1细胞衰老与NLRP3炎症小体激活及细胞焦亡的关系。研究人员通过H2O2建立体外衰老模型，发现褪黑素(MT)能显著抑制NLRP3/caspase-1/GSDMD-N通路表达，减轻细胞衰老。该成果为ARHL治疗提供了新靶点，发表于《Molecular Neurobiology》，具有重要转化医学价值。

　　随着年龄增长，听力衰退如同悄悄关闭的窗户，逐渐隔绝了世界的声音。年龄相关性听力损失(ARHL)影响着全球约三分之一的老年人，其核心病理是耳蜗感觉细胞的不可逆退化。尽管已知氧化应激是关键诱因，但隐藏在细胞衰老背后的分子密码仍未完全破译。近年来，科学家们将目光投向NLRP3炎症小体——这个在心血管疾病和神经退行性疾病中活跃的"炎症开关"，猜测它可能也在耳蜗细胞的衰老过程中扮演重要角色。更引人注目的是，一种名为细胞焦亡(pyroptosis)的新型程序性死亡方式，通过NLRP3/caspase-1/GSDMD-N通路，正在多种年龄相关疾病中崭露头角。与此同时，松果体分泌的褪黑素(MT)因其强大的抗氧化和抗衰老特性，成为对抗年龄相关疾病的明星分子。然而，这三者如何在耳蜗细胞衰老的舞台上互动，仍是一个待解的谜题。

河北医科大学的研究团队在《Molecular Neurobiology》发表的研究，如同点亮了这场分子戏剧的聚光灯。他们采用经典的H₂O₂诱导氧化应激模型，在听觉细胞系HEI-OC1中模拟耳蜗毛细胞衰老过程。通过CCK-8检测细胞活力，SA-β-gal染色标记衰老细胞，结合免疫荧光和Western blot技术，系统解析了NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡通路在衰老过程中的作用机制，并首次揭示了褪黑素对这一通路的调控作用。

研究结果部分呈现了四个关键发现：

1. H₂O₂处理诱导HEI-OC1细胞衰老和活力下降：50μM H₂O₂处理1小时后，细胞存活率在24/48/72小时分别降至66%/48%/44%。SA-β-gal阳性细胞比例显著增加，细胞呈现核增大、分支增多等典型衰老形态。
2. NLRP3炎症小体在H₂O₂处理的HEI-OC1细胞中激活：免疫荧光和Western blot显示NLRP3和caspase-1表达量随H₂O₂浓度(25-100μM)增加而升高，表明氧化应激触发了炎症小体组装。
3. H₂O₂处理增加GSDMD-N表达：作为细胞焦亡执行蛋白，GSDMD-N片段的上调证实了焦亡途径的激活，为耳蜗细胞衰老提供了新的机制解释。
4. 褪黑素预处理改善细胞活力并减轻衰老：100μM褪黑素使H₂O₂处理细胞的存活率提升至76.39%，显著降低SA-β-gal阳性率，并通过抑制NLRP3/caspase-1/GSDMD-N通路发挥保护作用。

这项研究如同解开了一个复杂的分子绳结，首次将NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡与耳蜗毛细胞衰老联系起来。褪黑素展现出的保护效果尤为亮眼，它像一位精准的"分子调停者"，通过抑制NLRP3/caspase-1/GSDMD-N轴，同时减轻了炎症反应和细胞死亡。尽管研究存在未能定量焦亡比例、缺乏ASC寡聚化检测等局限，但其揭示的机制为ARHL治疗提供了全新视角——靶向细胞焦亡通路可能成为延缓听力衰老的突破口。未来研究若能结合动物模型验证，或将推动褪黑素或其衍生物向临床转化，为亿万老年人的听力健康带来福音。