《Brain and Behavior》：Hearing Loss and Parkinson's Disease: Insights From Human and Animal Studies
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背景：听力损失（hearing loss, HL）日益被认为与帕金森病（Parkinson's disease, PD）相关，但二者之间的流行病学关联及潜在生物学机制仍不清楚。该研究旨在探究HL与PD之间的关联，并探索听觉剥夺与PD相关病理之间的潜在生物学联系
背景：听力损失（hearing loss, HL）日益被认为与帕金森病（Parkinson's disease, PD）相关，但二者之间的流行病学关联及潜在生物学机制仍不清楚。该研究旨在探究HL与PD之间的关联，并探索听觉剥夺与PD相关病理之间的潜在生物学联系。
方法：研究人员采用多变量逻辑回归分析了美国国家健康与营养调查（National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES）和中国健康与养老追踪调查（China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS）的数据，并在倾向性评分匹配样本中进行敏感性分析，其中NHANES包含70对匹配，CHARLS包含171对匹配。同时，研究人员通过听骨链中断建立听觉剥夺模型，并通过每日一次给予1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）建立PD相关病理模型，共3个7天治疗周期（总计21次注射），各周期之间间隔48小时无药评估期。听觉剥夺通过听性脑干反应（auditory brainstem response, ABR）确认。运动功能采用旷场试验和转棒试验评估，多巴胺能神经元丢失通过免疫荧光评估。研究人员进一步开展纹状体RNA测序并与GSE205450数据集整合，以探索潜在分子机制。
结果：在NHANES（OR=1.79，95% CI 1.24–2.58）和CHARLS（OR=1.42，95% CI 1.01–2.01）中，自我报告听力障碍均与较高的PD风险相关。在倾向性评分匹配分析中，该关联在NHANES（70对匹配）和CHARLS（171对匹配）中仍然显著。在动物实验中，研究人员观察到HL×MPTP对运动表现和酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase, TH）阳性多巴胺能神经元计数存在显著交互作用，且HL+MPTP小鼠的结局比单独MPTP小鼠更差。转录组分析将Adcyap1确定为听觉剥夺与PD相关改变之间的一种跨物种候选分子联系。
结论：人群分析显示自我报告听力障碍与PD相关，而实验研究结果支持听觉剥夺与更严重的MPTP相关运动及多巴胺能异常之间存在潜在关联。
帕金森病（Parkinson's disease, PD）是全球最常见的神经退行性疾病之一，其疾病负担日益加重。听力损失（hearing loss, HL）在老年人群中常见，近年来研究发现HL可能与PD风险相关，但流行病学结果不一致，且听觉剥夺与PD病理之间的生物学机制尚不明确。既往研究提示感觉障碍如嗅觉减退是PD前驱期表现，听觉通路异常亦在PD中被报道。为探讨HL与PD的关联及潜在机制，研究人员利用两个独立人群队列、小鼠模型和转录组分析开展了研究。
研究人员首先分析了美国国家健康与营养调查（National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES）和中国健康与养老追踪调查（China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS）数据，采用多变量逻辑回归和倾向性评分匹配（propensity score matching, PSM）评估自我报告听力障碍与PD的关联。同时，研究人员通过听骨链中断建立听觉剥夺小鼠模型，并给予MPTP（1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶）诱导PD相关病理，检测运动功能和多巴胺能神经元损伤，并结合纹状体RNA测序与人类PD转录组数据，寻找跨物种候选分子。
研究涉及的主要技术方法包括：人群分析基于NHANES（2005–2012、2015–2018）和CHARLS（2011–2020）队列；动物实验使用28只4周龄雄性C57BL/6J小鼠，随机分为对照组、听觉剥夺组、MPTP组和听觉剥夺+MPTP组。听觉剥夺通过双侧听骨链中断实现，MPTP以25 mg/kg剂量腹腔注射，每日一次，共3个7天治疗周期（21次注射）。听性脑干反应（ABR）用于验证听觉剥夺；旷场试验和转棒试验评估运动功能；免疫荧光检测黑质酪氨酸羟化酶（TH）阳性神经元；纹状体RNA测序采用DESeq2分析差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），并与人类死后纹状体转录组数据集GSE205450（含40例对照和35例PD）整合，用limma-voom方法比较；基因互作网络和功能富集分析使用GeneMANIA和clusterProfiler完成。
### 3.1 人类队列流行病学研究
#### 3.1.1 有PD与无PD参与者中自我报告听力障碍的患病率
在NHANES中，PD参与者自我报告听力障碍的患病率（47.43%）显著高于非PD者（31.52%）；在CHARLS中，PD参与者（40.88%）同样高于非PD者（20.46%），差异均有统计学意义。
#### 3.1.2 自我报告听力障碍与PD的关联
多变量逻辑回归显示，调整潜在混杂因素后，NHANES中自我报告听力障碍与更高的PD风险相关（OR=1.79，95% CI 1.24–2.58），CHARLS中亦相关（OR=1.42，95% CI 1.01–2.01）。在PSM敏感性分析中，NHANES匹配得到70对、CHARLS匹配得到171对，条件逻辑回归显示关联仍然显著（OR分别为2.67和1.64）。
### 3.2 动物实验
#### 3.2.1 听觉剥夺与运动功能缺陷
ABR证实听骨链中断后各测试频率阈值显著升高，且该升高与MPTP处理无交互作用，确认听觉剥夺模型成功建立。旷场试验中，测试2和测试3时HL×MPTP交互显著；测试3时，HL+MPTP组运动总距离（903.4±345.5 cm）显著短于单独MPTP组（1739.4±349.2 cm）。转棒试验测试3时HL×MPTP交互显著，HL+MPTP组跌落潜伏期（212.7±27.5秒）短于单独MPTP组（262.7±25.4秒）；而单独HL组与对照组无显著差异。这说明听觉剥夺与MPTP处理共同加重了运动损伤。
#### 3.2.2 听觉剥夺与MPTP处理小鼠TH阳性细胞计数
免疫荧光计数结果显示，黑质TH阳性神经元数存在显著HL×MPTP交互作用。HL+MPTP组TH阳性神经元数（15.3±5.0）显著低于单独MPTP组（58.0±5.1），而单独HL组（95.3±2.5）与对照组（99.5±3.1）无显著差异。说明听觉剥夺加重了MPTP诱导的多巴胺能神经元丢失。
#### 3.2.3 转录组分析与候选分子联系
小鼠纹状体RNA测序显示，在无MPTP条件下，听觉剥夺导致318个DEGs，其中42个上调、276个下调；在MPTP条件下，HL导致58个DEGs，其中21个上调、37个下调。两组比较取交集得到6个候选基因，其中5个持续下调、1个持续上调。与人类PD纹状体数据集GSE205450比较，Adcyap1是人类壳核（putamen）中唯一方向一致下调的重叠基因，因此被优先确定为候选分子联系。
### 3.3 Adcyap1及其相互作用蛋白的功能富集分析
GeneMANIA分析显示Adcyap1存在潜在相互作用基因网络；基因本体（Gene Ontology, GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）富集分析表明，这些基因主要参与G蛋白偶联受体相关信号、神经肽介导通讯、腺苷酸环化酶调节和cAMP信号通路等，提示Adcyap1/PACAP信号可能参与多巴胺能功能和神经退行性相关过程。
讨论部分总结了研究结果与既往大型队列研究的一致性，并指出与孟德尔随机化研究未发现因果关联并不矛盾，因为不同设计回答不同问题。研究人员认为，采用听骨链中断模型可相对特异地在减少听觉输入的同时避免耳蜗感觉神经损伤，适合研究听觉剥夺本身的效应。Adcyap1编码的PACAP在听觉系统和PD中均有独立研究证据，本研究新观察到听觉剥夺本身可降低纹状体Adcyap1表达，且人类PD壳核中亦存在方向一致的改变。临床方面，HL是可检测、可干预的因素，听力康复措施可能降低PD风险，但仍需随机对照试验验证。局限性包括人群分析依赖自我报告和代理判定PD、传导性听觉剥夺模型不能直接模拟年龄相关性感觉神经性听力损失、MPTP模型不模拟α-突触核蛋白病、未进行Adcyap1功能操作、治疗周期数根据中期表现适应性决定等。
研究结论：研究人员的研究结果显示，在两个人群数据集中，自我报告听力障碍与PD之间存在一致的关联。在小鼠中，听觉剥夺与MPTP暴露在运动和黑质致密部多巴胺能表型上存在交互作用，为潜在的生物学关系提供了实验支持。跨物种转录组分析进一步确定Adcyap1/PACAP信号是听觉剥夺与PD相关改变之间的候选分子联系。需要功能研究来确定该通路是否在这种关系中发挥因果作用。
