通过沉默CaMKKβ预防氨基糖苷类诱导的外毛细胞损伤：急性小鼠模型研究

氨基糖苷类抗生素的耳毒性是导致获得性听力损失的主要原因之一，但目前缺乏有效的临床干预手段。针对这一问题，研究人员聚焦于钙信号通路关键分子CaMKKβ，通过siRNA和AAV-shRNA两种基因沉默技术，在卡那霉素联合呋塞米（KM+FU）诱导的急性耳毒性小鼠模型中，证实了CaMKKβ沉默可显著保护外毛细胞（OHCs）并预防听力损失，且不影响药物代谢途径。该研究为临床防治氨基糖苷类耳毒性提供了新靶点。

　　

在全球范围内，药物性耳毒性导致的听力障碍始终是重大公共卫生问题。其中，氨基糖苷类抗生素作为对抗革兰阴性菌感染的重要武器，其耳毒性副作用却让医生和患者陷入两难——据统计，这类药物可造成不可逆的外毛细胞凋亡，而哺乳动物内耳毛细胞一旦损伤便无法再生。更棘手的是，血-迷路屏障的存在使得系统性给药难以在耳蜗达到有效浓度。尽管过去研究已发现钙离子(Ca²⁺)超载与毛细胞死亡密切相关，但具体分子机制和治疗靶点仍不明确。

Medical University of South Carolina（南卡罗来纳医科大学）的研究团队在《Hearing Research》发表的研究给出了突破性答案。他们发现钙调蛋白依赖性激酶CaMKKβ正是连接钙超载与毛细胞凋亡的"关键开关"。通过构建经典的KM+FU急性耳毒性小鼠模型，研究人员采用两种前沿技术——经圆窗膜局部递送siRNA和AAV介导的shRNA，实现了对耳蜗毛细胞CaMKKβ的特异性沉默。令人振奋的是，这种干预不仅将外毛细胞存活率提升至接近正常水平，还完全保留了听觉功能，且不影响氨基糖苷类药物的抗菌效能。

关键技术包括：1）建立KM+FU诱导的CBA/J和FVB/NJ小鼠急性耳毒性模型；2）通过免疫荧光检测CaMKKβ和磷酸化CaMKI(p-CaMKI)表达；3）采用听觉脑干反应(ABR)和畸变产物耳声发射(DPOAE)评估听力功能；4）使用Alexa Fluor 555 cadaverine和FM-143示踪技术分析血管纹通透性和药物摄取。

主要研究发现：

1. 动物模型验证：通过剂量优化确认800 mg/kg KM联合400 mg/kg FU可诱导CBA/J小鼠急性外毛细胞损失，该模型呈现CaMKKβ/p-CaMKI通路显著激活。

2. 基因沉默保护效应：

   • siRNA预处理使OHC损失减少83%，ABR阈值改善28.6 dB SPL
   • AAV-shRNA组DPOAE振幅保留率达91%，显著优于对照组

3. 机制特异性：RNA干扰不影响血管纹通透性（Alexa Fluor 555渗透率仅变化4.2%）或MET通道介导的卡那霉素摄取（FM-143信号差异<5%），证实保护作用源于特异性通路阻断而非药物代谢改变。

讨论与意义：
该研究首次阐明CaMKKβ在氨基糖苷类耳毒性中的核心地位，其机制可能涉及：1）调控钙/CaM依赖性酶级联反应；2）激活下游凋亡信号通路。与既往噪声性聋研究(Wu et al., 2022)形成呼应，提示CaMKKβ是多种获得性听力损失的共同靶点。

临床转化价值体现在：1）AAV载体已用于遗传性耳聋临床试验(Lv et al., 2024)，技术路线成熟；2）局部给药可规避血-迷路屏障；3）rAAV基因组整合风险低于慢病毒。研究者特别指出，该策略不影响氨基糖苷类抗菌活性，具有"保听力不降药效"的独特优势。

这项研究为临床防治药物性听力损失提供了精准干预新思路，未来或可拓展至其他钙依赖性内耳疾病。随着基因递送技术的进步，基于CaMKKβ靶点的治疗方案有望从实验室走向临床。