脂肪源性提取物对小鼠听觉细胞的耳毒性作用：基于蛋白质组学的分子机制解析

本研究探讨了肥胖相关听力损伤的分子机制，发现肥胖小鼠脂肪提取物通过诱发炎症反应、内质网/钙稳态失调及关键蛋白（如PDPN、LDLR、PDCD4和SARAF）表达改变，显著抑制HEI-OC1听觉细胞存活和ATP生成，为肥胖相关性耳毒性的防治提供了新靶点。

　　

全球约有15亿人受听力损失（Hearing Loss, HL）困扰，世界卫生组织预测到2050年这一数字将升至25亿。肥胖作为全球健康危机，每年导致超过280万人死亡，但其与听力损伤的关联机制尚不明确。动物研究和人群调查均提示肥胖与听觉衰退存在联系，然而分子层面的探索仍属空白。听力损失不仅影响生活质量，还与认知衰退、平衡障碍等未明确病症相关，社会经济负担沉重。在此背景下，深入研究肥胖如何损害听觉细胞功能具有重要科学和临床意义。

本研究利用小鼠听觉细胞系HEI-OC1（House Ear Institute-Organ of Corti 1），通过脂肪组织条件培养基制备、细胞存活与ATP检测、蛋白质组学分析、Western blot验证、液滴数字PCR（ddPCR）及药理学干预等关键技术方法，系统评估了肥胖来源脂肪提取物对听觉细胞的毒性效应及其分子机制。脂肪组织来自饮食诱导肥胖（DIO）和遗传性肥胖（ob/ob）模型小鼠。

结果与讨论

脂肪提取物对HEI-OC1细胞存活与代谢的抑制

研究发现，肥胖小鼠（DIO和ob/ob）脂肪提取物处理显著降低HEI-OC1细胞存活率和ATP生成能力，表明细胞代谢功能受损。

炎症通路激活与关键蛋白表达变化

蛋白质组学分析显示，炎症反应通路显著上调，其中Podoplanin（PDPN）和低密度脂蛋白受体（LDLR）表达增幅最高，经Western blot验证确认。同时，程序性细胞死亡蛋白4（PDCD4）表达诱导增强。这些变化伴随糖酵解和氧化磷酸化下调，以及G2/M检查点通路上调，提示细胞生长抑制。

多通路协同参与细胞应激反应

此外，IL6-JAK-STAT3、IL2-STAT5、干扰素γ反应、胆固醇反应、胆汁酸代谢、RAS、凋亡和TGF-β信号通路均显着上调，涉及细胞因子信号、脂质代谢、应激反应和死亡调控。游离脂肪酸（如亚油酸、油酸、棕榈酸）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）单独处理也重现类似细胞毒性，印证脂质与炎症因子在耳毒性中的关键作用。

细胞形态改变与钙/内质网稳态失调

肥胖来源脂肪提取物诱发HEI-OC1细胞形态变圆，符合应激状态特征。功能实验表明，钙与内质网（Endoplasmic Reticulum, ER）稳态相关蛋白表达异常：内质网驻留蛋白SARAF（Store-Operated Calcium Entry Associated Regulatory Factor）显著下调，经ddPCR验证；而GRP78（又称Bip）蛋白水平上升，提示钙稳态紊乱和ER应激。使用毒胡萝卜素（Thapsigargin）人工诱导钙积累可模拟脂肪提取物的细胞杀伤效应，进一步证实钙信号失调在肥胖相关耳毒性中的核心地位。

结论与意义

本研究首次通过蛋白质组学方法揭示肥胖小鼠脂肪提取物可通过激活炎症反应、扰乱钙和ER稳态、抑制能量代谢途径，导致听觉细胞功能损伤和死亡。其中SARAF下调、GRP78上升及PDPN/LDLR过表达等关键分子事件，为理解肥胖相关听力损失提供了新机制视角。尽管ER应激缓解剂4-苯基丁酸（4-PBA）未显著逆转ATP抑制，但急性ER应激与听觉细胞功能障碍的已知关联支持未来深入探索炎症与钙/ER稳态在肥胖性耳毒性中的交互作用。该研究成果发表于《International Journal of Obesity》，为开发针对肥胖相关听力损失的干预策略奠定了理论基础。