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为探究 Neuritin 在噪声性耳蜗突触病变中的作用,杭州师范大学研究人员建立小鼠模型。结果显示,rhNeuritin 可保护耳蜗带状突触和听力功能,机制与激活 ERK1/2 有关。这为噪声性听力损失(NIHL)治疗提供新方向。
在现代社会,噪声无处不在,从繁华都市的车水马龙到工厂车间的机器轰鸣,噪声污染正严重威胁着人们的听力健康。世界卫生组织(WHO)数据显示,噪声性听力损失(NIHL)影响着全球超 6% 的人口,已然成为一个沉重的社会经济负担。中等强度的噪声暴露,无论是在职业环境还是娱乐场景中,都是 NIHL 的主要诱因。令人担忧的是,这种噪声暴露会悄然引发内耳毛细胞(Inner Hair Cell,IHC)与螺旋神经节神经元(Spiral Ganglion Neuron,SGN)之间带状突触的退化,而这一病理过程往往不会伴随明显的听力阈值变化,导致其临床意义常被低估。随着时间推移,它可能引发 SGN 变性,最终造成永久性听力损失。
目前,针对噪声性听力损失的治疗手段十分有限,因此,寻找有效的干预措施迫在眉睫。在这样的背景下,杭州师范大学的研究人员开展了一项意义重大的研究,试图探索神经突生长诱导因子(Neuritin)在噪声性耳蜗突触病变中的作用机制,为 NIHL 的治疗开辟新的道路。这项研究成果发表在《Biochemistry and Biophysics Reports》上,为该领域带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,建立了 CBA/CaJ 小鼠噪声性耳蜗突触病变模型,通过对不同时间点小鼠进行噪声暴露,模拟 NIHL 的发生过程。然后,运用听觉脑干反应(Auditory Brainstem Response,ABR)测量技术,检测小鼠的听力功能变化。利用免疫荧光标记技术,对耳蜗组织中的突触相关蛋白进行标记,以观察突触密度和形态的改变。通过蛋白质免疫印迹法(Western blot)分析,测定 Neuritin、总细胞外信号调节激酶 1/2(t - ERK1/2)和磷酸化细胞外信号调节激酶 1/2(p - ERK1/2)等蛋白的表达水平。
研究结果如下:
- 噪声性听力损失模型的特征:通过 ABR 测量发现,噪声暴露后 1 天,小鼠点击反应阈值显著升高,表明急性听觉损伤成功诱导;14 天时,点击阈值接近正常,但 32kHz 音调阈值仍显著升高,这与耳蜗基底转对噪声的易损性一致。免疫荧光标记结果显示,噪声暴露 1 天后,耳蜗各区域(顶转、中转、基底转)均出现显著的突触损失,且 14 天仍未恢复,证实了噪声对突触结构的永久性损伤,成功建立了噪声性突触损伤模型。
- Neuritin 的表达变化:Western blot 分析表明,噪声暴露后,Neuritin 呈现双相表达模式,1.5 - 3 小时短暂上调,随后从 6 小时至 3 天持续下调。这种变化暗示早期上调可能是机体对急性突触应激的自我保护,而后期下降与突触损失的发生时间吻合,提示存在外源性 Neuritin 补充的治疗窗口期。
- rhNeuritin 对突触的保护作用:在噪声暴露后的小鼠中,给予重组人 Neuritin(rhNeuritin)干预。结果显示,在耳蜗基底转(对应 32kHz 高频区域),rhNeuritin 显著提高了 14 天后 ABR P1 波幅,表明其恢复了突触传递效率。同时,在 7 天和 14 天,rhNeuritin 处理组的突触密度明显高于对照组,证明 rhNeuritin 能特异性减轻基底转的突触进行性退化,保护高频易损突触。
- rhNeuritin 对听力功能的保护:ABR 阈值测量结果表明,rhNeuritin 显著减轻了噪声诱导的点击阈值升高,尤其在 7 天时效果明显。在 32kHz 高频范围内,rhNeuritin 促进了 7 天和 14 天的听力持续恢复,建立了 Neuritin 介导的突触完整性与听力阈值维持之间的直接联系。
- rhNeuritin 与 ERK1/2 信号通路的关系:Western blot 分析显示,与对照组相比,rhNeuritin 处理显著上调了噪声暴露后 1、3 和 7 天耳蜗组织中 p - ERK1/2 的水平,而总 ERK1/2 水平不变,证实了 rhNeuritin 通过激活 ERK1/2 信号通路发挥保护作用。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:rhNeuritin 能够减轻噪声诱导的突触损失,保护耳蜗突触功能,其机制与激活 ERK1/2 信号通路、促进 p - ERK1/2 水平升高有关。这一发现揭示了 rhNeuritin 作为一种新型突触保护剂的潜力,为噪声性听力损失的治疗提供了新的靶点和理论依据。
然而,该研究也存在一定的局限性。未来需要开展大规模纵向研究,进一步验证 rhNeuritin 在 NIHL 模型中的长期治疗效果。同时,明确 rhNeuritin 调控 ERK1/2 磷酸化以维持突触完整性的精确分子机制至关重要,这将为开发更具针对性的干预措施提供指导。此外,探索 rhNeuritin 与其他神经保护剂的联合治疗方案,可能会发现协同作用,进一步提高听觉恢复效果。
总的来说,这项研究为噪声性听力损失的研究领域注入了新的活力,虽然还有许多工作有待完成,但 rhNeuritin 展现出的潜力让我们对未来 NIHL 的治疗充满期待,有望为广大听力障碍患者带来新的曙光。