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耳鸣是常见且令人困扰的症状，目前缺乏有效药物治疗。研究人员以小鼠为模型，开展噪声诱导耳鸣的研究。结果发现 Nrf2 基因缺陷增加小鼠对耳鸣易感性，该研究为耳鸣防治提供新靶点，意义重大。
耳鸣，这个看似不起眼却十分恼人的症状，如同一只在耳边嗡嗡作响的苍蝇，时刻侵扰着人们的生活。据统计，全球约 14.4% 的成年人饱受耳鸣困扰，人数高达 749 million。它不仅会导致睡眠障碍、情绪失调、焦虑和抑郁，严重影响生活质量，甚至在极端情况下还可能引发自杀念头和行为。尽管过去二十年在耳鸣研究和治疗方面取得了一些进展，但耳鸣发病和持续的具体机制及神经模式依旧是个谜。目前，噪声暴露和后天性听力损失被认为是耳鸣的重要风险因素，但耳鸣与听力损失之间的关系并不总是紧密相关，部分耳鸣患者纯音听力阈值正常，这背后的原因尚不清楚。而且，现有的耳鸣研究模型存在局限性，从单侧耳聋模型得出的结论是否适用于正常双耳听力的情况也不明确。在这样的背景下，探索耳鸣的发病机制迫在眉睫，这对于开发有效的治疗方法至关重要。
为了揭开耳鸣的神秘面纱，华中科技大学同济医学院附属协和医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们通过构建噪声诱导的耳鸣小鼠模型，并运用多种实验技术进行研究，最终发现 Nrf2 基因缺陷会增加小鼠对噪声诱导耳鸣的易感性，揭示了氧化应激在耳鸣发病机制中的重要作用，为耳鸣的防治提供了新的潜在靶点，这一研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是行为学测试，采用间隙检测 / 惊吓反射前脉冲抑制（GPIAS）测试评估小鼠耳鸣相关行为；二是代谢组学分析，收集小鼠听觉皮层组织进行靶向代谢组学分析，探究代谢变化和分子特征，同时对粪便样本进行非靶向代谢组学分析；三是 16S rRNA 基因测序，分析小鼠肠道菌群组成；四是免疫荧光染色，观察小鼠听觉皮层中微胶质细胞形态；五是测量 GSH 水平和定量 RT-PCR，检测相关基因表达。
下面来看具体的研究结果：
- 噪声诱导耳鸣模型的构建与验证：研究人员通过初步实验确定，让麻醉的 C57BL/6J 小鼠双耳暴露于 8 kHz、100 dB 声压级（SPL）的窄带噪声 60 分钟，随后在隔音室静置 2 小时，可成功构建耳鸣模型。经检测，噪声暴露后小鼠听力阈值无显著变化，但间隙检测比率在暴露后 1 - 7 天显著升高，表明小鼠出现耳鸣行为，14 天后部分小鼠耳鸣症状有所减轻。
- 氧化应激和氧化还原相关通路在耳鸣小鼠听觉皮层中显著富集：对出现耳鸣行为的小鼠听觉皮层进行代谢组学分析，主成分分析（PCA）显示耳鸣组和对照组代谢谱明显不同。在耳鸣组中鉴定出 34 种差异代谢物，其中多种与氧化应激和氧化还原反应相关。通路富集分析发现，耳鸣组与多种氧化应激相关通路显著关联，且耳鸣小鼠听觉皮层中还原型谷胱甘肽（GSH）、总 GSH 水平及 GSH / 氧化型谷胱甘肽（GSSG）比值显著升高，表明抗氧化能力增强。
- 氧化应激反应转录因子 Nrf2 的缺乏不会诱导自发耳鸣或听力损失：研究发现，Nrf2 基因敲除（Nrf2-KO）小鼠听觉皮层中 GSH/GSSG 比值、GSH 和总 GSH 水平显著降低，说明 Nrf2 对维持 GSH 水平和氧化还原平衡至关重要。对 Nrf2-KO 小鼠进行听力学和行为学评估，结果显示其与野生型（WT）小鼠在间隙检测、PPI 和 ABR 阈值等方面无显著差异，表明 Nrf2 缺乏不会导致小鼠出现自发耳鸣或听力损失。
- Nrf2 缺乏增加小鼠对噪声诱导耳鸣样行为的易感性：对 Nrf2-KO 小鼠和 WT 小鼠进行不同强度噪声暴露实验，结果表明，在较低强度（90 dB SPL）噪声暴露下，Nrf2-KO 小鼠出现耳鸣样行为的倾向更高；在较高强度（100 dB SPL）噪声暴露下，Nrf2-KO 小鼠不仅出现耳鸣样症状，还出现短暂听力阈值变化。
- Nrf2 缺乏使小鼠易患噪声诱导的听觉皮层微胶质细胞去分支化：研究人员观察噪声暴露后小鼠听觉皮层中微胶质细胞形态变化，发现 90 dB SPL 噪声暴露下，Nrf2-KO 小鼠在 5 天后微胶质细胞出现显著形态改变，14 天后部分细胞呈非分支或阿米巴样；100 dB SPL 噪声暴露下，Nrf2-KO 小鼠和 WT 小鼠微胶质细胞均在 5 天后出现激活迹象，且这些变化持续至少 14 天。
- Nrf2 基因敲除小鼠在噪声暴露后听觉皮层神经炎症更明显：噪声暴露后，Nrf2-KO 小鼠听觉皮层中 GSH、总 GSH 水平和 GSH/GSSG 比值显著升高。同时，Nrf2-KO 小鼠中炎症标志物 TNF-α、微胶质细胞激活标志物 CD86 和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达显著增加，且 Nrf2 下游的解毒酶表达也显著增加，表明在 Nrf2 缺乏时，机体激活补偿机制以维持细胞内稳态。
- Nrf2 缺乏相关的肠道菌群失调和肠道高代谢状态可能增加小鼠对噪声诱导耳鸣的易感性：对 Nrf2-KO 小鼠和 WT 小鼠粪便样本分析发现，二者肠道菌群组成和生物标志物存在显著差异。Nrf2-KO 小鼠中厚壁菌门丰度增加，拟杆菌门丰度降低，F/B 比值升高，且肠道菌群多样性增加。KEGG 功能预测显示，Nrf2-KO 小鼠代谢途径和次级代谢产物生物合成受到显著影响，粪便代谢组学分析表明其氧化应激和氧化还原相关通路以及神经退行性疾病相关通路上调，这些变化可能导致 Nrf2-KO 小鼠对噪声诱导耳鸣的易感性增加。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功构建了无显著听力损失的耳鸣小鼠模型，证实了氧化应激与噪声诱导耳鸣之间的直接联系，强调了 Nrf2 和 GSH 在抵御噪声诱导耳鸣中的保护作用。虽然目前尚未确定 Nrf2 基因多态性与噪声诱导耳鸣易感性的关系，但研究结果为耳鸣的治疗和预防提供了新方向，比如可以通过调节 Nrf2 的活性或改善肠道菌群来干预耳鸣。此外，该研究还发现不同耳鸣模型中 TNF-α 表达存在差异，提示未来需要进一步探索无听力损失情况下耳鸣的生物标志物。总之，这项研究揭示了耳鸣发病的新机制，为后续耳鸣治疗和预防策略的开发奠定了坚实基础，具有重要的理论和实践意义。
