大鼠模型中3,3’-亚氨基二丙腈(IDPN)耳毒性机制的多模态同步评估：前庭与耳蜗损伤的关联性研究

为解决工业化学品与临床药物对前庭/耳蜗选择性毒性的机制不明问题，法国INRS团队通过多剂量IDPN暴露实验，结合DPOAEs（畸变产物耳声发射）、PRN（旋转后眼震）等功能测试与SEM（扫描电镜）组织分析，首次建立同步评估听觉-平衡双系统损伤的方法，证实200 mg/kg/day IDPN可导致毛细胞丢失与功能缺陷的强相关性，为职业性耳毒性物质筛查提供标准化方案。

　　

内耳作为人体感知声音与平衡的重要器官，其两大功能系统——耳蜗（cochlea）与前庭（vestibular labyrinth）——虽共享相似的毛细胞（hair cells）结构，却对化学物质的敏感性存在显著差异。这种差异使得临床上常出现令人困惑的现象：某些氨基糖苷类抗生素如链霉素（streptomycin）主要损伤前庭功能，而卡那霉素（kanamycin）则选择性破坏听力；工业环境中广泛接触的芳香族溶剂虽已被证实具有耳蜗毒性，但其对平衡系统的影响却鲜为人知。这种"选择性毒性"的机制迷雾，加上缺乏同步评估双系统损伤的标准方法，严重阻碍了职业防护与新药研发的进程。

法国职业安全与健康研究所（INRS）的Bernal Estefania团队在《NeuroToxicology》发表的研究中，选择3,3’-亚氨基二丙腈（IDPN）作为模型化合物，首次建立了一套整合功能学与组织学的同步评估体系。该研究通过纵向追踪Long-Evans大鼠的听觉-平衡功能变化，并结合全内耳毛细胞定量分析，揭示了IDPN剂量依赖性损伤的阈值规律与性别差异，为职业性耳毒性物质的系统评估提供了方法论范式。

研究采用四大关键技术：1）多剂量IDPN腹腔注射（150/200/300 mg/kg/day×3天）建立亚急性暴露模型；2）畸变产物耳声发射（DPOAEs）定量听觉功能，配合旋转后眼震（PRN）与抗重力反射（尾抬试验TLR、空中翻正反射）评估前庭功能；3）全内耳扫描电镜（SEM）三维重建技术同步观察耳蜗（organ of Corti）、椭圆囊（utricle）、球囊（saccule）和壶腹嵴（cristae）的毛细胞损失；4）抗肌球蛋白7A（myo7a）与αII血影蛋白（spectrin）双标免疫组化实现跨结构毛细胞定量。实验队列选用84只雌性Long-Evans大鼠，该品系因血管纹含黑色素而更接近人类耳蜗特性。

【Animals】
研究选用8周龄雌性Long-Evans大鼠，通过监测体重变化发现300 mg/kg/day组出现10%的急性体重下降，但未达人道终点标准，而历史数据显示雄性大鼠对IDPN更敏感，提示性别差异需在毒性评估中重点考量。

【Tail-lift reflex (TLR)】
基于高速视频的运动学分析显示，200 mg/kg以上剂量组大鼠在尾悬吊时出现典型的"腹侧弯曲"异常姿势，这种前庭功能障碍与剂量呈正相关，且与后续SEM发现的毛细胞损失程度高度一致。

【Immunohistochemistry】
全内耳免疫荧光证实IDPN可导致所有感觉上皮的毛细胞带状突触破坏，其中耳蜗外毛细胞（OHCs）与椭圆囊毛细胞对200 mg/kg剂量最敏感，而αII血影蛋白标记显示毛细胞表皮板（cuticular plate）的损伤早于胞体解体。

【Effect of IDPN on body weight】
剂量反应曲线揭示200 mg/kg/day为毒性阈值，该剂量下大鼠出现持续性平衡功能障碍，而150 mg/kg组仅表现短暂性症状，这与Crofton等1994年雄性大鼠研究相比，证实雌性对IDPN的耐受性更高。

【Health effects and sex differences】
比较学分析指出，IDPN的性别差异可能源于雌性激素对谷胱甘肽代谢通路的调控作用，这一发现为职业暴露限值的性别特异性制定提供了依据。

【Limitations】
作者坦言当前方法尚存改进空间：抗肌球蛋白7A抗体在耳蜗基底膜标记效率不足，且DPOAEs与PRN测试需分动物进行以避免相互干扰，未来可通过优化抗体克隆与测试顺序进一步提升效率。

【Future perspectives】
该团队计划将本方法应用于芳香族溶剂（如苯乙烯）的前庭毒性筛查，这些物质虽已被证明导致工人听力阈值升高，但其对平衡系统的影响仍是未知领域。

【Conclusion】
这项研究的意义在于：1）创建首个同步量化耳蜗-前庭毒性