国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

中樞神經(jīng)可塑性變化與耳鳴發(fā)生機(jī)制研究進(jìn)展

2014-01-27 16:37:47梅志剛
中國(guó)全科醫(yī)學(xué) 2014年8期
關(guān)鍵詞:水楊酸鈉可塑性谷氨酸

何 靜,蔣 斌,梅志剛

耳鳴是指無外界相應(yīng)聲源或電刺激情況下耳內(nèi)有響聲的一種主觀感覺。據(jù)統(tǒng)計(jì),人群中有10%在生活中能感知到短期的耳鳴,約有5%的成年人有長(zhǎng)期的頑固性耳鳴癥狀,并已經(jīng)嚴(yán)重妨礙其日常生活[1]。目前,耳鳴的發(fā)生機(jī)制尚不明確,主要存在兩種假說:一是認(rèn)為耳鳴與外周聽覺系統(tǒng)損傷有關(guān):二是認(rèn)為耳鳴與聽覺中樞可塑性有關(guān)。本文從神經(jīng)電生理、神經(jīng)遞質(zhì)及與耳鳴相關(guān)的中樞神經(jīng)可塑性變化方面進(jìn)行綜述,探討耳鳴發(fā)生的潛在機(jī)制,以期為今后深入研究耳鳴提供借鑒,并為臨床治療耳鳴提供理論指導(dǎo)。

1 耳鳴過程中聽覺傳導(dǎo)通路的電生理可塑性變化

機(jī)體所能感知的聲音是外界的聲信號(hào)在耳內(nèi)編譯成的電信號(hào)。異常狀態(tài)下,如強(qiáng)聲或損傷刺激聽覺傳導(dǎo)通路,會(huì)使其產(chǎn)生異常的自發(fā)放電現(xiàn)象,即發(fā)生了可塑性的調(diào)節(jié)。哺乳動(dòng)物大腦的周圍神經(jīng)系統(tǒng)和聽覺系統(tǒng)在損傷后會(huì)發(fā)生可塑性的變化,造成耳蝸的靈敏度降低,聽覺系統(tǒng)中的自放電水平提高,現(xiàn)在認(rèn)為這種神經(jīng)系統(tǒng)過度活動(dòng)是由于信號(hào)輸入的改變?cè)斐傻?。?qiáng)聲暴露(持續(xù)1 h,頻率10 kHz,124 dB)后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度弱但是持久的聽閾損失(最少需要6周才能恢復(fù)),這可能與下丘腦的過度興奮活動(dòng)相關(guān),并且與耳蝸核的閾值損失有關(guān)聯(lián)[2],分析原因是由于強(qiáng)聲暴露使內(nèi)耳失去了正常的刺激輸入,并使得中樞神經(jīng)元發(fā)生一系列的可塑性調(diào)整,導(dǎo)致其活動(dòng)性增強(qiáng)、異常釋放增多以及神經(jīng)同步活動(dòng)增加等[3]。黃治物等[4]在實(shí)驗(yàn)性研究中以耳蝸神經(jīng)活動(dòng)的平均譜(ASECA)為指標(biāo)觀察不同聲刺激條件下耳蝸神經(jīng)相應(yīng)的電活動(dòng),結(jié)果顯示ASECA上升可能是蝸神經(jīng)纖維同步性自發(fā)放電活動(dòng)增強(qiáng)所致。另有研究對(duì)噪聲性耳蝸損傷后的豚鼠進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)下丘神經(jīng)元γ-氨基丁酸受體(GABAR)含量隨噪聲暴露后時(shí)間的延長(zhǎng)而變化的規(guī)律與其電生理變化的規(guī)律一致,噪聲暴露耳蝸損傷后,豚鼠下丘神經(jīng)元對(duì)純音刺激編碼機(jī)制發(fā)生改變,并隨噪聲暴露后時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)生變化[5]。此外,趙久晗等[6]用水楊酸鈉(350 mg/kg)誘導(dǎo)建立大鼠耳鳴動(dòng)物模型,并采用玻璃微電極單細(xì)胞內(nèi)方式記錄聽覺皮層神經(jīng)元的電生理變化,結(jié)果顯示水楊酸鈉耳鳴模型組動(dòng)物的皮質(zhì)中約1/3聽覺皮質(zhì)神經(jīng)元對(duì)聲音刺激表現(xiàn)為持續(xù)性反應(yīng),有1/3神經(jīng)元表現(xiàn)為陣發(fā)性反應(yīng),另1/3的神經(jīng)元表現(xiàn)為間歇性反應(yīng),也說明了水楊酸鈉誘導(dǎo)耳鳴大鼠聽覺皮質(zhì)中的持續(xù)性反應(yīng)神經(jīng)元的電生理變化可能與耳鳴相關(guān)。Mahlke等[7]則發(fā)現(xiàn)在聽覺系統(tǒng)的丘腦皮質(zhì)回路內(nèi),耳鳴相關(guān)活動(dòng)的增加是由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)代償外周神經(jīng)輸入的減少,最終導(dǎo)致聽覺皮質(zhì)的自發(fā)放電活動(dòng)增加,進(jìn)而引起耳鳴感知。

長(zhǎng)期使用水楊酸鈉會(huì)永久性地降低機(jī)體耳蝸復(fù)合動(dòng)作電位的幅度,其電位損失主要是在低頻區(qū)和高頻區(qū),而中間頻率區(qū)(10~20 kHz)的損失最少[8],另有研究記錄大鼠的外側(cè)杏仁核以及聽覺皮質(zhì)在水楊酸鹽處理前后的功能變化,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的活動(dòng)在低于10 kHz或高于20 kHz的頻帶停留在低強(qiáng)度,但是在中間頻帶(10~20 kHz)的活動(dòng)卻極大增強(qiáng),而中間頻帶與耳鳴音調(diào)相關(guān)[9];并且這些頻率相關(guān)的變化導(dǎo)致來自很多外側(cè)杏仁核神經(jīng)元的頻率感受區(qū)頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)向10~20 kHz頻帶遷移,因此放大了這一區(qū)域的活動(dòng)。當(dāng)用微量注射器向杏仁核注射水楊酸鹽時(shí),在明顯增加聽皮質(zhì)(AC)局部電位幅度的同時(shí)選擇性地增強(qiáng)了AC神經(jīng)元在中間頻帶的活動(dòng)性。上述研究表明,系統(tǒng)性運(yùn)用水楊酸鹽能夠誘導(dǎo)杏仁核中的過度神經(jīng)活動(dòng)以及音質(zhì)轉(zhuǎn)變,向杏仁核中注入水楊酸鹽能明顯提高AC的發(fā)聲活動(dòng),這種改變可能增加耳鳴的感知力。水楊酸鈉誘導(dǎo)的AC過度活動(dòng)起源于中樞神經(jīng)系統(tǒng),杏仁核會(huì)加強(qiáng)這些作用。水楊酸鈉能誘導(dǎo)AC的音質(zhì)變化,推測(cè)與神經(jīng)相關(guān)的耳鳴是由特定頻率決定的耳蝸功能損失以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的過度活動(dòng)造成的。

畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion production otoacoustic emissions,DPOAE)有良好的頻率特性,可反映聽毛細(xì)胞在相關(guān)頻率上的功能狀態(tài),是評(píng)估耳鳴程度(無聽力障礙)的一個(gè)較好的工具[10]。DPOAE的測(cè)試對(duì)反映聽力損失的頻率成分有臨床意義。有學(xué)者對(duì)160例聽力正常伴耳鳴的患者進(jìn)行DPOAE測(cè)試,以120例聽力正常且無耳鳴的健康者為對(duì)照組。耳鳴組中,DPOAE測(cè)試在各頻率點(diǎn)的檢出率均顯著低于對(duì)照組[11]。耳鳴組經(jīng)過治療后,耳聲發(fā)射在高頻段的反應(yīng)幅度明顯提高,由此得出結(jié)論:耳鳴的產(chǎn)生可能與耳蝸外毛細(xì)胞早期損傷導(dǎo)致的高頻聽力損失相關(guān)[11],DPOAE檢測(cè)可反映早期耳蝸病變并可作為耳鳴患者的一種客觀檢查方法。

臨床研究表明聽覺皮質(zhì)電刺激(ACES)在抑制患者耳鳴方面有良好的應(yīng)用前景,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明對(duì)聽覺皮質(zhì)的刺激明顯抑制了耳鳴現(xiàn)象,但ACES并不能在沒有發(fā)生耳鳴現(xiàn)象的動(dòng)物模型中起到改變作用[12],這些結(jié)論表明耳鳴可能更多的與聽力中樞的相關(guān)進(jìn)程相聯(lián)系而不僅是外圍水平的聽力損失,電刺激對(duì)耳鳴的作用可能與恢復(fù)耳鳴造成的聽覺系統(tǒng)異常改變相關(guān)。

2 耳鳴相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的研究進(jìn)展

2.1 興奮性及抑制性氨基酸的可塑性漸變 眾所周知,聽覺通路中神經(jīng)元活動(dòng)是通過興奮和抑制傳入來調(diào)節(jié)的,興奮和抑制的失平衡可能是導(dǎo)致耳鳴的主要原因。谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在聽覺系統(tǒng)有廣泛分布。Potashner等[13]發(fā)現(xiàn)單側(cè)耳蝸損毀后,耳蝸核、橄欖耳蝸束以及中腦等組織中谷氨酸能神經(jīng)遞質(zhì)釋放增加,認(rèn)為活躍的谷氨酸能神經(jīng)活動(dòng)與聽力損失和耳鳴有關(guān)。谷氨酸受體分為兩類:一類為離子型受體〔主要是N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDAR)〕,其與離子通道偶聯(lián),形成受體通道復(fù)合物,介導(dǎo)快信號(hào)傳遞。Sahley等[14]發(fā)現(xiàn)在高壓力時(shí)期耳蝸Ⅰ類聽覺樹突內(nèi)生強(qiáng)啡肽介導(dǎo)的谷氨酸興奮性中毒,將會(huì)使慢性的主觀神經(jīng)性耳鳴惡化,推測(cè)其可能機(jī)制為水楊酸鈉通過增強(qiáng)谷氨酸對(duì)耳蝸的NMDAR的作用引起的一種急性的興奮性中毒,導(dǎo)致耳蝸Ⅰ類聽覺神經(jīng)中樞性耳鳴;其次,強(qiáng)啡肽本身也可參與NMDAR介導(dǎo)的興奮性中毒。后來的研究證實(shí)了上述觀點(diǎn):水楊酸鹽能抑制耳蝸環(huán)氧酶,從而導(dǎo)致花生四烯酸的水平提高,而花生四烯酸作用于NMDAR可以增強(qiáng)NMDAR對(duì)谷氨酸的應(yīng)答。另一類谷氨酸受體屬于代謝型受體(mGluRs),其與膜內(nèi)G-蛋白偶聯(lián)。這些受體被激活后通過G-蛋白效應(yīng)酶、腦內(nèi)第二信使等組成的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)起作用,產(chǎn)生較緩慢的生理反應(yīng)[15-16]。目前,聲音誘發(fā)的聽覺系統(tǒng)中神經(jīng)元點(diǎn)燃抑制機(jī)制尚不明確,但這種抑制可能與在適當(dāng)?shù)穆曇粞诒蜗聹p弱或消除耳鳴的現(xiàn)象有關(guān)。Voytenko等[17]研究發(fā)現(xiàn)聲刺激能引起70%下丘神經(jīng)元自發(fā)點(diǎn)燃被抑制,但這種抑制可以被Ⅰ型mGluRs拮抗劑逆轉(zhuǎn)。因而Ⅰ型mGluR有望成為治療耳鳴的新靶點(diǎn)。Farazifard等[18]研究表明,應(yīng)用Ⅱ型mGluRs激動(dòng)劑可以同時(shí)阻斷α-氨基-3羥基-5甲基-4異惡唑受體(AMPAR)介導(dǎo)的興奮性突觸后電位(EPSCs)和γ-氨基丁酸A受體(GABAAR)介導(dǎo)的抑制性突觸后電位(IPSCs),且這種現(xiàn)象可被Ⅱ型mGluRs拮抗劑逆轉(zhuǎn),其研究還表明下丘Ⅱ型mGluRs可能通過突觸前抑制減少遞質(zhì)的釋放,而同時(shí)調(diào)節(jié)谷氨酸能和氨基丁酸能的突觸傳遞。另外,研究還發(fā)現(xiàn)Ⅱ型mGluRs激動(dòng)劑對(duì)神經(jīng)元點(diǎn)燃沒有作用,相反其拮抗劑能夠提高48%下丘神經(jīng)元的激活,表明Ⅱ型mGluRs在調(diào)節(jié)下丘神經(jīng)元的興奮性方面發(fā)揮著重要作用[17]。此外,Ⅲ型mGluRs則主要是維持興奮性突觸作用于下丘分泌素神經(jīng)元的緊張性抑制作用,而下丘分泌素神經(jīng)元在調(diào)節(jié)下丘興奮中發(fā)揮著重要作用[19]。

為了代償外周傳入信號(hào)的減少,中樞神經(jīng)系統(tǒng)除了正調(diào)節(jié)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)及其受體的含量外,還會(huì)負(fù)調(diào)節(jié)抑制神經(jīng)遞質(zhì)以及其受體的含量,這種代償導(dǎo)致的可塑性改變無疑也與耳鳴產(chǎn)生有關(guān)。γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸是主要的中樞性抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。GABA主要存在于聽覺通路中的耳蝸、耳蝸核、下丘和聽覺皮質(zhì)。王豐等[5]應(yīng)用噪聲暴露導(dǎo)致豚鼠耳蝸損傷,噪聲暴露后1、11、21 d組中,GABA和GABAAR的含量明顯減少。Argence等[20]發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行單側(cè)聽力剝奪實(shí)驗(yàn)中,對(duì)側(cè)下丘谷氨酸脫羧酶67(GAD67)表達(dá)明顯下降,而谷氨酸脫羧酶能催化谷氨酸脫羧形成GABA,這可以間接表明在對(duì)側(cè)下丘發(fā)生了GABA的下調(diào)。Sun等[21]發(fā)現(xiàn)在聽覺皮質(zhì)應(yīng)用GABAAR拮抗劑后,聽覺皮質(zhì)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)幅度顯著升高,單神經(jīng)纖維自發(fā)的和誘發(fā)的放電活動(dòng)也明顯增加。而在耳蝸損傷后,于動(dòng)物聽覺皮質(zhì)再用GABAAR拮抗劑,LFP很少或幾乎無變化,也表明耳蝸損傷能降低GABA介導(dǎo)的抑制作用。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了機(jī)體通過下調(diào)GABA神經(jīng)遞質(zhì)及其受體以代償耳蝸切除后傳入信號(hào)的減少。而與上述現(xiàn)象相符合的是在水楊酸鈉誘導(dǎo)的耳鳴大鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),水楊酸鈉可以下調(diào)大鼠耳蝸神經(jīng)節(jié)谷氨酸脫羧酶的產(chǎn)生[22],并使聽覺通路上各級(jí)神經(jīng)元GABAAR結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量顯著降低[23]。

腦干聽覺傳導(dǎo)通路的有關(guān)核團(tuán)中,抑制性的甘氨酸能突觸在聽覺信息的處理中有重要作用。番木鱉堿(strychnine)能和甘氨酸受體特異性結(jié)合,定量分析番木鱉堿可以檢測(cè)甘氨酸受體的活性和表達(dá),Suneja等[24]應(yīng)用此法來檢測(cè)甘氨酸的含量,發(fā)現(xiàn)在單側(cè)耳蝸損毀后再損傷同側(cè)的腹側(cè)耳蝸核和上橄欖,甘氨酸受體的含量下降,在同側(cè)的耳蝸背核和對(duì)側(cè)腹側(cè)耳蝸核前部,該受體與番木鱉堿的結(jié)合也表現(xiàn)不足。后來Yan等[25]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入蛋白激酶C(PKC)激動(dòng)劑、蛋白激酶A(PKA)激動(dòng)劑、鈣/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ(calciumcalmodulin-dependent protein kinase,CaMKⅡ)抑制劑后能夠使甘氨酸受體恢復(fù)表達(dá)。Zhang等[26]發(fā)現(xiàn)當(dāng)單側(cè)耳蝸損毀后,耳蝸背核內(nèi)的甘氨酸和內(nèi)側(cè)核的梯形體內(nèi)的GABA含量下降,但當(dāng)使用PKC抑制劑后可以逆轉(zhuǎn)這種變化,這表明在這些核團(tuán)中一些突觸PKC起負(fù)調(diào)節(jié)甘氨酸和GABA的作用,可以通過限制PKC的活性來改善耳鳴癥狀。

2.2 乙酰膽堿及其受體變化與聽覺中樞可塑性 乙酰膽堿是一種在中樞可塑性方面扮演重要角色的神經(jīng)遞質(zhì)。聽覺皮質(zhì)接受來自基地前腦的膽堿能神經(jīng)支配,耳蝸接受來自上橄欖復(fù)合體膽堿能神經(jīng)纖維的支配,而大部分剩余的聽覺通路則接受腦橋中腦被蓋區(qū)的核團(tuán)支配。乙酰膽堿受體主要有N受體和M受體兩類。乙酰膽堿N受體在聽覺傳出系統(tǒng)和橄欖-耳蝸束通路上發(fā)揮著重要作用,而聽覺傳出系統(tǒng)和橄欖-耳蝸束的功能是調(diào)節(jié)外毛細(xì)胞對(duì)寬頻聲音和噪聲環(huán)境下聲音感覺的處理。已經(jīng)有研究表明,乙酰膽堿N受體(主要是α9和α10)通過突觸中的鈣庫(kù)、第二信使信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)等作用來調(diào)控聽覺傳出系統(tǒng)的功能;且外毛細(xì)胞的替代和補(bǔ)充機(jī)制也由α9和α10受體通過突觸的鈣庫(kù)、第二信使傳導(dǎo)系統(tǒng)和直接蛋白-蛋白相互作用來介導(dǎo),這種蛋白-蛋白相互作用中的一種鞘脂激活蛋白原是皂苷的前體,而皂苷可以參與細(xì)胞死亡的預(yù)防,這提示α9和α10受體可能成為治療各種耳疾的潛在靶點(diǎn)。除了α9和α10受體外,α7受體在聽覺系統(tǒng)中的表達(dá)及功能研究也越來越受關(guān)注[27]。Morley等[28]發(fā)現(xiàn)α7受體的mRNA和蛋白在耳蝸核、下丘、內(nèi)側(cè)上橄欖核、外側(cè)上橄欖、外側(cè)丘系腹核及上橄欖旁核的特定區(qū)域都有表達(dá),認(rèn)為乙酰膽堿N受體在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞內(nèi)鈣離子的調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用,而α7受體則能同步突觸活動(dòng)和穩(wěn)定突觸,這使其在聽覺系統(tǒng)可塑性平衡調(diào)節(jié)中發(fā)揮主要作用。Rogers等[29]研究還發(fā)現(xiàn)在小鼠聽覺系統(tǒng)發(fā)育過程中α7受體在神經(jīng)細(xì)胞和非神經(jīng)細(xì)胞都有表達(dá),認(rèn)為α7受體可能通過多種途徑影響聽覺功能。較多研究均證明,α7受體分別在神經(jīng)細(xì)胞和非神經(jīng)細(xì)胞上均有表達(dá),特別是在神經(jīng)生長(zhǎng)發(fā)育、信號(hào)傳遞和炎性反應(yīng)等多個(gè)方面具有調(diào)節(jié)作用,如在動(dòng)物模型中α7受體激動(dòng)劑能改善感覺門控和提高認(rèn)知能力,現(xiàn)已是治療癲癇、精神分裂癥、帕金森綜合征的研究熱點(diǎn)[30-32],目前已知,α7受體功能與快速去敏化(desensitize rapidly)和升高Ca2+∶Na+滲透比有關(guān)[32]。Martin等[33]研究證實(shí)α7受體激活劑能提高精神分裂癥患者P50聽閾和認(rèn)知度,并認(rèn)為其可能與提高GABA的釋放有關(guān),推測(cè)α7受體可能對(duì)耳鳴具有治療作用。

耳蝸核突觸乙酰膽堿M受體參與調(diào)控神經(jīng)元自發(fā)放電。Jin等[34]用非選擇性毒蕈堿的受體拮抗劑1—[N-甲基-3H]東莨菪堿來驗(yàn)證耳蝸損毀對(duì)M受體的影響,發(fā)現(xiàn)在正常小鼠組,拮抗劑在耳蝸背核的顆粒區(qū)結(jié)合最強(qiáng),隨后是在梭形細(xì)胞,耳蝸背核的深層,但是在耳蝸核的前腹側(cè)和后腹部結(jié)合的很少;然而,在進(jìn)行單側(cè)耳蝸損毀以后,在耳蝸神經(jīng)核的前腹側(cè)和耳蝸后腹部,以及與其有聯(lián)系的損傷側(cè)顆粒區(qū)與拮抗劑結(jié)合的受體逐漸增多。以上結(jié)果表明耳蝸損傷后,耳蝸核乙酰膽堿M受體發(fā)生了可塑性變化。另外Godfrey等[35]研究發(fā)現(xiàn),噪聲暴露導(dǎo)致耳鳴的倉(cāng)鼠的耳蝸核的顆粒區(qū),上橄欖的背側(cè)區(qū)和聽覺皮質(zhì),乙酰轉(zhuǎn)移酶的活性明顯增強(qiáng)。乙酰轉(zhuǎn)移酶能催化膽堿轉(zhuǎn)化為乙酰膽堿,說明在這些區(qū)域發(fā)生了乙酰膽堿的上調(diào)。Miko等[36]最近得出結(jié)論,乙酰膽堿還能通過對(duì)氨基丁酸能的下丘細(xì)胞作用或通過影響下丘突觸而影響下丘的興奮性。

2.3 五羥色胺(5-HT)及其受體與中樞神經(jīng)可塑性變化 5-HT能神經(jīng)元的胞體通常位于聽覺系統(tǒng)以外,但5-HT能神經(jīng)纖維末梢廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的大多數(shù)聽覺核團(tuán)如耳蝸核、下丘、外側(cè)丘系核和上橄欖復(fù)合體,故5-HT能神經(jīng)纖維的主要作用是對(duì)聲音覺察并進(jìn)行調(diào)控。在水楊酸鹽誘導(dǎo)的沙鼠耳鳴模型中,中縫背核的神經(jīng)元被激活,這些神經(jīng)元中有一半是血清素能神經(jīng)元,表明5-HT在中樞性耳鳴形成機(jī)制中起重要作用。Caperton等[37]發(fā)現(xiàn)水楊酸鹽誘導(dǎo)的耳鳴能激活血清素能神經(jīng)元中的有喙血清素細(xì)胞群,包括中縫背核細(xì)胞群。認(rèn)為這些神經(jīng)元的激活不直接影響耳蝸的功能,而是影響與耳鳴相關(guān)的聽覺區(qū)域或非聽覺區(qū)來產(chǎn)生耳鳴感覺,如:激活的有喙血清素能神經(jīng)元,通過對(duì)邊緣系統(tǒng)的信號(hào)輸出導(dǎo)致產(chǎn)生耳鳴感覺,同時(shí)也導(dǎo)致耳蝸背核、下丘和聽覺皮質(zhì)極度活躍。另外Wang等[38]研究表明,5-HT能顯著升高大鼠下丘GABA能自發(fā)神經(jīng)突觸后電流(sIPSCs),而水楊酸鈉能夠通過壓抑突觸前GABA神經(jīng)元的自發(fā)放電而抑制GABA能自發(fā)抑制性突觸后電流。Miko等[36]隨后發(fā)現(xiàn)用相應(yīng)的拮抗物阻斷mGluRs,乙酰膽堿,GABAAR和甘氨酸受體會(huì)導(dǎo)致下丘動(dòng)作電位增益提高,然而,當(dāng)用拮抗劑阻斷離子型血清素3受體〔5-HT(3)R〕時(shí),該動(dòng)作電位增益會(huì)被阻斷。這些結(jié)果表明5-HT受體在調(diào)節(jié)神經(jīng)元的興奮性和抑制性中起重要作用。

5-HT對(duì)不同類型的神經(jīng)元作用不同,或興奮或抑制,這可能與不同類型受體分布不同有關(guān)系,趙德安等[39]應(yīng)用免疫組化方法發(fā)現(xiàn),水楊酸鈉誘導(dǎo)的耳鳴大鼠組的5-HT1B受體表達(dá)低于空白對(duì)照組和0.9%氯化鈉溶液組;而耳鳴組5-HT2C受體的表達(dá)顯著高于空白對(duì)照組和0.9%氯化鈉溶液組。這表明5-HT1B受體與5-HT2C受體可能是一對(duì)作用相反的受體。此外,Hurley等[40]認(rèn)為下丘神經(jīng)元中突觸前5-HT1B受體能下調(diào)GABAAR介導(dǎo)的抑制作用,導(dǎo)致一些神經(jīng)元誘發(fā)活動(dòng)水平的提高。臨床上許多被用于預(yù)防和急性治療偏頭痛的5-HT1B受體興奮劑對(duì)耳鳴也具有治療作用,其藥理作用可能是通過作用于5-HT1B受體自身受體強(qiáng)烈地抑制5-HT的釋放。另Yu等[41]應(yīng)用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)檢測(cè)小鼠耳蝸神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的對(duì)外鉀電流變化,發(fā)現(xiàn)當(dāng)應(yīng)用了5-HT后對(duì)外鉀電流瞬間增高,但當(dāng)使用5-HTR1A阻斷劑后,則抵消了5-HT的增強(qiáng)作用,這說明5-HTR1A在聽覺傳導(dǎo)通路中也發(fā)揮重要作用。可以推論,水楊酸鈉誘導(dǎo)耳鳴大鼠的5-HT發(fā)生變化時(shí),還可通過下調(diào)受體5-HTR1B和5-HTR1A水平,上調(diào)受體5-HTR2C水平等對(duì)大鼠聽覺通路5-HT系統(tǒng)產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致耳鳴產(chǎn)生。

3 與中樞神經(jīng)可塑性變化相關(guān)的基因表達(dá)情況

研究表明,由于聽力損失而導(dǎo)致聽覺中樞功能改變時(shí),聽覺中樞的相關(guān)基因發(fā)生了可塑性的變化。早期即刻反應(yīng)基因c-fos能夠反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能活動(dòng)的變化,被普遍認(rèn)為與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能可塑性有關(guān)。王元坦等[42]認(rèn)為c-fos能夠反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能活動(dòng)的變化。賈明輝等[43]通過檢測(cè)神經(jīng)元功能可塑性標(biāo)記物即刻反應(yīng)基因c-fos,發(fā)現(xiàn)耳鳴大鼠聽覺皮質(zhì)中c-fos表達(dá)明顯增多,提示耳鳴大鼠聽覺皮質(zhì)中發(fā)生了功能可塑性改變,這種改變可能在耳鳴的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。Mahlke等[7]研究發(fā)現(xiàn)c-fos和活性調(diào)節(jié)的細(xì)胞骨架蛋白Arg3.1免疫反應(yīng)性神經(jīng)元(immunoreactive neurons,IRN)在由水楊酸鈉誘導(dǎo)耳鳴模型后的杏仁核中的含量相比聲音刺激或者0.9%氯化鈉溶液注射有大幅度的增加,而在下丘c-fos IRN的數(shù)量在注射水楊酸鈉后明顯降低。在耳蝸腹側(cè)核c-fos IRN經(jīng)常在聽覺刺激后或者注射0.9%氯化鈉溶液之后出現(xiàn),然而,在注射水楊酸鈉以后均不表達(dá)。由此推測(cè)c-fos和c-fos IRN在耳鳴誘導(dǎo)處理后的特異性出現(xiàn),以及在聽覺皮質(zhì)以及杏仁核中的共同表現(xiàn)可能是耳鳴相關(guān)的一個(gè)重要的特征。Tan等[44]監(jiān)測(cè)了創(chuàng)傷后中樞神經(jīng)系統(tǒng)中可塑性變化在分子水平的變化,結(jié)果c-fos和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)基因在螺旋神經(jīng)節(jié)表達(dá)增加,Arg3.1/arc和BDNF(稍后)在聽覺皮質(zhì)表達(dá)下降。下丘層面自發(fā)性地出現(xiàn)電脈沖活動(dòng),同時(shí)在下丘可以發(fā)現(xiàn)大量增加的BDNF和GABA興奮性神經(jīng)元,這些數(shù)據(jù)清楚地表明Arg3.1/arc和BDNF在調(diào)節(jié)創(chuàng)傷性誘導(dǎo)的聽覺系統(tǒng)功能活動(dòng)改變以及與神經(jīng)系統(tǒng)功能可塑性反應(yīng)方面有重要的作用。

同樣作為早期即刻反應(yīng)基因家族成員的活性調(diào)節(jié)的細(xì)胞骨架蛋白Arg3.1在中樞可塑性變化中也起到了很大作用。Panford-Walsh等[45]使用反轉(zhuǎn)錄酶連鎖反應(yīng),原位雜交以及免疫組化等技術(shù)檢測(cè)耳蝸核局部以及系統(tǒng)性應(yīng)用水楊酸鈉后,得到了一個(gè)明確的現(xiàn)象,即BDNF mRNA在耳蝸神經(jīng)節(jié)表達(dá)增加,而Arg3.1在聽覺皮質(zhì)的表達(dá)則明顯降低。而在局部使用GABAAR調(diào)節(jié)物質(zhì)咪達(dá)唑侖不僅逆轉(zhuǎn)了BDNF在耳蝸核的表達(dá),同時(shí)也減少了Arg3.1在皮質(zhì)的表達(dá),表明在耳蝸核中BDNF表達(dá)的同時(shí)也觸發(fā)了Arg3.1在聽覺皮質(zhì)表達(dá)的減少。不僅如此,局部咪達(dá)唑侖的使用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中成功地減少了耳鳴的感覺,這些發(fā)現(xiàn)也作為了Arg3.1和BDNF是聽覺系統(tǒng)中活性變化的標(biāo)志物的有力證據(jù)。有學(xué)者對(duì)耳鳴患者血漿中BDNF的水平做了一個(gè)評(píng)估[46],該評(píng)估在43名耳鳴患者和30名健康人之間進(jìn)行,耳鳴的嚴(yán)重程度以及情緒變化通過耳鳴殘疾評(píng)估量表和醫(yī)院焦慮和抑郁量表來評(píng)估,發(fā)現(xiàn)血漿中BDNF水平隨著耳鳴的嚴(yán)重程度變化,這也說明了血漿中BDNF水平可作為客觀評(píng)價(jià)耳鳴的一項(xiàng)指標(biāo)。

胡守森等[47]通過觀察水楊酸鹽誘導(dǎo)的慢性大鼠耳鳴模型聽覺皮質(zhì)早期生長(zhǎng)反應(yīng)基因-1(early growth response gene-1,Egr-1)的表達(dá),結(jié)果慢性注射3、7、14 d組大鼠聽覺皮質(zhì)的Egr-1 mRNA及其蛋白表達(dá)水平較正常對(duì)照組低;急性注射2 h組、停藥后恢復(fù)14 d組、恢復(fù)28 d組大鼠聽覺皮質(zhì)Egr-1 mRNA及其蛋白表達(dá)水平與正常對(duì)照組間無明顯差異,表明長(zhǎng)期注射水楊酸鹽導(dǎo)致耳鳴的大鼠聽覺皮質(zhì)中與中樞神經(jīng)可塑性密切相關(guān)的Egr-1基因表達(dá)可逆性下調(diào),聽覺皮質(zhì)神經(jīng)元發(fā)生了可塑性改變,據(jù)此推測(cè)聽覺皮質(zhì)神經(jīng)元可塑性改變可能參與了耳鳴的形成和發(fā)展。Oh等[48]切除雙側(cè)耳蝸后,發(fā)現(xiàn)聽覺皮質(zhì)內(nèi)早期即刻反應(yīng)基因(Egr-1、2、3、4、c-fos等)和神經(jīng)可塑性相關(guān)基因(活性調(diào)節(jié)的細(xì)胞骨架蛋白Arc、突觸回蛋白1、BDNF等)在2周的時(shí)候表達(dá)下降,然后在第4周又上升,神經(jīng)傳遞相關(guān)性基因(Gabra5、Chrnb3、Chrne等)在12周時(shí)表達(dá)下降。這些基因表達(dá)的上升和下降正好和耳鳴的發(fā)生過程相符合,故可認(rèn)為耳鳴的發(fā)生與基因表達(dá)的可塑性可能有較大關(guān)聯(lián)。

綜上所述,中樞神經(jīng)可塑性變化可能是耳鳴發(fā)生的重要機(jī)制之一,現(xiàn)有研究均提示,在耳鳴情況下聽覺通路的電生理,遞質(zhì)以及相關(guān)基因表達(dá)均發(fā)生了可塑性改變。因此,深入了解耳鳴的發(fā)生機(jī)制有望為臨床耳鳴治療提供新的作用靶點(diǎn)和尋求新的干預(yù)策略。

1 Holmes S,Padgham ND.Review paper:more than ringing in the ears:a review of tinnitus and its psychosocial impact[J].J Clin Nurs,2009,18(21):2927-2937.

2 Mulders WH,Robertson D.Hyperactivity in the auditory midbrain after acoustic trauma:dependence on cochlear activity[J].Neuroscience,2009,164(2):733-746.

3 Kaltenbach JA.Tinnitus:models and mechanisms[J].Hear Res,2011,276(1/2):52-60.

4 黃治物,陳平,吳展元,等.耳鳴電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)性研究[J].中國(guó)病理生理雜志,2005,21(4):642-646.

5 王豐,洪波,韓東一,等.噪聲性耳蝸損傷后豚鼠下丘電生理及γ-氨基丁酸的改變[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2012,92(22):1565-1568.

6 趙久晗,徐佳亮,商秀麗,等.水楊酸鈉誘導(dǎo)耳鳴大鼠動(dòng)物模型聽覺皮層神經(jīng)元電生理的研究[J].解剖科學(xué)進(jìn)展,2010,16(2):121-123.

7 Mahlke C,Wallh?usser-Franke E.Evidence for tinnitus-related plasticity in the auditory and limbic system,demonstrated by arg3.1 and c-fos immunocytochemistry[J].Hear Res,2004,195(1/2):17-34.

8 Chen GD,Stolzberg D,Lobarinas E,et al.Salicylate-induced cochlear impairments,cortical hyperactivity and re-tuning,and tinnitus[J].Hear Res,2013,295:100-113.

9 Chen GD,Manohar S,Salvi R.Amygdala hyperactivity and tonotopic shift after salicylate exposure[J].Brain Res,2012,1485:63-76.

10 Wang H,Song NY,Li XJ,et al.Application of distortion product otoacoustic emissions to inflation of the eustachian tube in low frequency tinnitus with normal hearing[J].Auris Nasus Larynx,2013,40(3):273-276.

11 邵淵,安燕,張少?gòu)?qiáng).畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射在聽力正常的耳鳴患者中的應(yīng)用[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2013,44(1):66-68.

12 Zhang J,Zhang Y,Zhang X.Auditory cortex electrical stimulation suppresses tinnitus in rats[J].J Assoc Res Otolaryngol,2011,12(2):185-201.

13 Potashner SJ,Suneja SK,Benson CG.Regulation of D-aspartate release and uptake in adult brain stem auditory nuclei after unilateral m iddle ear ossicle removal and cochlear ablation[J].Exp Neurol,1997,148(1):222-235.

14 Sahley TL,Hammonds MD,Musiek FE.Endogenous dynorphins,glutamate and N-methyl-d-aspartate(NMDA)receptors may participate in a stress-mediated Type-I auditory neural exacerbation of tinnitus[J].Brain Res,2013,1499:80-108.doi:10.1016/j.brainres.2013.01.006.Epub 2013 Jan 10.

15 Ruel J,Chabbert C,Nouvian R,et al.Salicylate enables cochlear arachidonic-acid-sensitive NMDA receptor responses[J].J Neurosci,2008,28(29):7313-7323.

16 Puel JL.Cochlear NMDA receptor blockade prevents salicylate-induced tinnitus[J].B-ENT,2007,3(Suppl 7):19-22.

17 Voytenko SV,Galazyuk AV.mGluRs modulate neuronal firing in the auditory midbrain[J].Neurosci Lett,2011,492(3):145-149.

18 Farazifard R,Wu SH.Metabotropic glutamate receptors modulate glutamatergic and GABAergic synaptic transmission in the central nucleus of the inferior colliculus[J].Brain Res,2010,1325:28-40.doi:10.1016/j.brainres.2010.02.021.Epub 2010 Feb 11.

19 Acuna-Goycolea C,Li Y,Van Den Pol AN.Group Ⅲ metabotropic glutamate receptors maintain tonic inhibition of excitatory synaptic input to hypocretin/orexin neurons[J].J Neurosci,2004,24(12):3013-3022.

20 Argence M,Saez I,Sassu R,et al.Modulation of inhibitory and excitatory synaptic transmission in rat inferior colliculus after unilateral cochleectomy:an in situ and immunofluorescence study[J].Neuroscience,2006,141(3):1193-1207.

21 Sun W,Lu J,Stolzberg D,et al.Salicylate increases the gain of the central auditory system[J].Neuroscience,2009,159(1):325-334.

22 尹時(shí)華,唐安洲,譚頌華,等.水楊酸鈉對(duì)幼年和成年豚鼠聽性腦干反應(yīng)閾值及螺旋神經(jīng)節(jié)谷氨酸脫羧酶表達(dá)的影響[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2008,43(5):364-368.

23 Bauer CA,Brozoski TJ,Holder TM,et al.Effects of chronic salicylate on GABAergic activity in rat inferior colliculus[J].Hear Res,2000,147(1/2):175-182.

24 Suneja SK,Benson CG,Potashner SJ.Glycine receptors in adult Guinea pig brain stem auditory nuclei:regulation after unilateral cochlear ablation[J].Exp Neurol,1998,154(2):473-488.

25 Yan L,Suneja SK,Potashner SJ.Protein kinases regulate glycine receptor binding in brain stem auditory nuclei after unilateral cochlear ablation[J].Brain Res,2007,1135(1):102-106.

26 Zhang J,Suneja SK,Potashner SJ.Protein kinase C regulation of glycine and gamma-aminobutyric acid release in brain stem auditory nuclei[J].Exp Neurol,2003,182(1):75-86.

27 Lustig LR.Nicotinic acetylcholine receptor structure and function in the efferent auditory system[J].Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol,2006,288(4):424-434.

28 Morley BJ,Happe HK.Cholinergic receptors:dual roles in transduction and plasticity[J].Hear Res,2000,147(1/2):104-112.

29 Rogers SW,Myers EJ,Gahring LC.The expression of nicotinic receptor alpha7 during cochlear development[J].Brain Behav Evol,2012,2(5):628-639.

30 Gahring LC,Rogers SW.Neuronal nicotinic acetylcholine receptor expression and function on nonneuronal cells[J].AAPS J,2005,7(4):E885-E894.

31 Levin ED,Mcclernon FJ,Rezvani AH.Nicotinic effects on cognitive function:behavioral characterization,pharmacological specification,and anatomic localization[J].Psychopharmacology(Berl),2006,184(3/4):523-539.

32 Albuquerque EX,Pereira EF,Alkondon M,et al.Mammalian nicotinic acetylcholine receptors:from structure to function[J].Physiol Rev,2009,89(1):73-120.

33 Martin LF,F(xiàn)reedman R.Schizophrenia and the alpha7 nicotinic acetylcholine receptor[J].Int Rev Neurobiol,2007,78:225-246.

34 Jin YM,Godfrey DA.Effects of cochlear ablation on muscarinic acetylcholine receptor binding in the rat cochlear nucleus[J].J Neurosci Res,2006,83(1):157-166.

35 Godfrey DA,Kaltenbach JA,Chen KJ,et al.Choline acetyltransferase activity in the hamster central auditory system and long-term effects of intense tone exposure[J].J Neurosci,2013,91(7):987-996.

36 Miko IJ,Sanes DH.Transient gain adjustment in the inferior colliculus is serotonin- and calcium-dependent[J].Hear Res,2009,251(1/2):39-50.

37 Caperton KK,Thompson AM.Activation of serotonergic neurons during salicylate-induced tinnitus[J].Laryngoscope,2011,32(2):301-307.

38 Wang HT,Luo B,Huang YN,et al.Sodium salicylate suppresses serotonin-induced enhancement of GABAergic spontaneous inhibitory postsynaptic currents in rat inferior colliculus in vitro[J].Hear Res,2008,236(1/2):42-51.

39 趙德安,高興強(qiáng),劉存山,等.耳鳴大鼠耳蝸核5-HTR1B/2C、GABA、GluR1/2表達(dá)的研究[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2007,15(5):390-393.

40 Hurley LM,Tracy JA,Bohorquez A.Serotonin 1B receptor modulates frequency response curves and spectral integration in the inferior colliculus by reducing GABAergic inhibition[J].J Neurophysiol,2008,100(3):1656-1667.

41 Yu C,Liu J,Chen YF,et al.5-HT1A receptor-mediated activation of outward Potassium current by serotonin in mouse cultured spiral ganglion neurons[J].Gen Physiol Biophys,2013,32(1):107-114.

42 王元坦,黃志純.聽力損失與聽覺中樞可塑性[J].國(guó)際耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2008,32(6):335-337.

43 賈明輝,秦兆冰.c-fos及NR2A在耳鳴大鼠聽皮層中的表達(dá)[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2006,41(6):451-454.

44 Tan J,Rüttiger L,Panford-Walsh R,et al.Tinnitus behavior and hearing function correlate with the reciprocal expression patterns of BDNF and Arg3.1/arc in auditory neurons following acoustic trauma[J].Neuroscience,2007,145(2):715-726.

45 Panford-Walsh R,Singer W,Rüttiger L,et al.Midazolam reverses salicylate-induced changes in brain-derived neurotrophic factor and arg3.1 expression:implications for tinnitus perception and auditory plasticity[J].Mol Pharmacol,2008,74(3):595-604.

46 Goto F,Saruta Juri,Kanzaki S,et al.Various levels of plasma brain-derived neurotrophic factor in patients with tinnitus[J].Neurosci Lett,2012,510(2):73-77.

47 胡守森,黃治物,吳皓,等.水楊酸鹽誘發(fā)大鼠聽皮層中Egr-1基因表達(dá)的改變[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2012,20(6):561-565.

48 Oh SH,Kim CS,Song JJ.Gene expression and plasticity in the rat auditory cortex after bilateral cochlear ablation[J].Acta Otolaryngol,2007,127(4):341-350.

猜你喜歡
水楊酸鈉可塑性谷氨酸
甲基苯丙胺改變成癮小鼠突觸可塑性基因的甲基化修飾
內(nèi)源性NO介導(dǎo)的Stargazin亞硝基化修飾在腦缺血再灌注后突觸可塑性中的作用及機(jī)制
超聲刺激小鼠伏隔核后c-Fos蛋白及結(jié)構(gòu)可塑性改變的實(shí)驗(yàn)
HPLC 法測(cè)定水楊酸鈉注射液中水楊酸鈉的含量
基于正交設(shè)計(jì)的谷氨酸發(fā)酵條件優(yōu)化
N-月桂?;劝彼猁}性能的pH依賴性
問:如何鑒定谷氨酸能神經(jīng)元
藥物水楊酸鈉與5%碳酸氫鈉耳靜脈注射治療豬風(fēng)濕性后肢癱瘓
轉(zhuǎn)GDNF基因的BMSCs移植對(duì)大鼠腦出血突觸可塑性的影響
氧自由基和谷氨酸在致熱原性發(fā)熱機(jī)制中的作用與退熱展望
绥芬河市| 裕民县| 麟游县| 嘉峪关市| 临夏县| 云浮市| 乌拉特后旗| 精河县| 蚌埠市| 察隅县| 吉木乃县| 利川市| 永德县| 乌拉特前旗| 仁怀市| 永胜县| 祁连县| 吴堡县| 体育| 普安县| 防城港市| 江油市| 中牟县| 桐乡市| 高尔夫| 城固县| 虞城县| 宝应县| 庆安县| 师宗县| 安新县| 钦州市| 丹阳市| 高州市| 甘德县| 龙泉市| 大邑县| 南川市| 郑州市| 文成县| 开封县|