王雅婷 劉鈺瑩 陳尋 董頻,
急性聲損傷,又稱爆震性聾,是由于驟然發(fā)生的短暫強(qiáng)烈爆震的沖擊波及噪聲,引起淋巴液壓力改變,損傷耳蝸,所產(chǎn)生的聽(tīng)力損傷。耳鳴是急性噪聲暴露后,除了疼痛外,第二常見(jiàn)的并發(fā)癥[1],這可能與受損神經(jīng)元的異常興奮抑制活動(dòng)有關(guān)[2],其次是聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏[3],主要表現(xiàn)為對(duì)響度的耐受性降低。以往的研究顯示:耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏常同時(shí)發(fā)生[4],但兩者發(fā)生的聲音頻率范圍并不相同,耳鳴大多針對(duì)聽(tīng)力受損頻率,而聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏可以出現(xiàn)在幾乎所有頻率。本文就急性聲損傷致耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的機(jī)制進(jìn)行綜述,以期能給急性聲損傷后聽(tīng)覺(jué)感知障礙患者的預(yù)后提供幫助。
耳鳴是在安靜環(huán)境中,沒(méi)有外部聲學(xué)刺激時(shí)僅患者本人可以察覺(jué)的聽(tīng)覺(jué)感知障礙。聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏是指對(duì)聲音響度的耐受性降低,患者往往覺(jué)得正常響度甚至極小的聲響刺耳,難以忍受,需要通過(guò)佩戴耳塞來(lái)減輕癥狀,對(duì)生活質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。
耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏常同時(shí)發(fā)生[4,5],40%的耳鳴患者伴有聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的癥狀,而86%的聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏患者伴發(fā)耳鳴[4],提示兩者有著相似的發(fā)病機(jī)制。
無(wú)保護(hù)的急性聲損傷后,70%的患者出現(xiàn)了聽(tīng)力損傷[6],60%的患者同時(shí)出現(xiàn)聽(tīng)力下降和耳鳴[7]。過(guò)去認(rèn)為這是因?yàn)槁?tīng)力損失后,耳蝸神經(jīng)活動(dòng)減少,引起耳蝸神經(jīng)核,內(nèi)側(cè)膝狀體、下丘腦以及聽(tīng)覺(jué)皮層神經(jīng)活動(dòng)異常級(jí)聯(lián)遞增,特別是下丘腦神經(jīng)元活動(dòng)增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了中央增益[8]。但一些新的研究發(fā)現(xiàn),聲損傷后未出現(xiàn)耳鳴的動(dòng)物模型恢復(fù)期也可以檢測(cè)到中央增益[9]。聲損傷14d 的耳鳴小鼠功能性磁共振成像監(jiān)測(cè)顯示大腦皮層活動(dòng)減少[10],有學(xué)者提出,急性聲損傷后,因大腦皮層高頻自發(fā)性激活神經(jīng)元及低閾值神經(jīng)纖維的嚴(yán)重?fù)p失,聲音處理系統(tǒng)(海馬體),情緒、壓力感知區(qū)域(杏仁核)與聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì)的聯(lián)系減少,邊緣系統(tǒng)直接對(duì)腦干聽(tīng)覺(jué)信號(hào)做出響應(yīng),使中央增益受限,大腦皮層活動(dòng)減少,嚴(yán)重的聽(tīng)覺(jué)活動(dòng)損失才最終導(dǎo)致了耳鳴的發(fā)生[11,12]。也有研究顯示:有無(wú)中央增益決定耳鳴的音調(diào)[13]??傊伿軗p后,大腦皮質(zhì)神經(jīng)元的興奮抑制紊亂參與了耳鳴的發(fā)生[2]。
急性聲損傷后30%的患者出現(xiàn)了聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏[14],聽(tīng)力檢查顯示聽(tīng)力下降普遍存在[22],因而,急性聲損傷是聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的危險(xiǎn)因素。聲損傷聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏時(shí),大腦皮層五羥色胺的濃度增高,抑制γ-氨基丁酸神經(jīng)元釋放γ-氨基丁酸[16],大腦皮層的自發(fā)性發(fā)射指數(shù)上升[9],實(shí)現(xiàn)中央增益[17]。利用單脈沖顱內(nèi)磁刺激來(lái)去極化大腦皮層的特定區(qū)域,可以緩解聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏[18]。低級(jí)別噪聲長(zhǎng)時(shí)間暴露降低聽(tīng)覺(jué)皮層的自發(fā)性聽(tīng)覺(jué)活動(dòng),也可以一定程度上緩解耳鳴、聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏[19]。
Ralli 的研究顯示伴發(fā)聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的耳鳴患者往往耳鳴更響,聽(tīng)力更差[20],這可能是輸入信號(hào)疊加所致?;谶@一特征,Schecklmanu 提出了一種有趣的說(shuō)法,聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏可以作為定義耳鳴的亞分類的指標(biāo)[5]。有研究顯示隨著聽(tīng)力閾值的升高,耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏之間的關(guān)聯(lián)度上升[21],這可能意味著,嚴(yán)重的聽(tīng)力損傷對(duì)聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏與耳鳴的診斷有混淆作用。
臨床研究顯示,1 年后70%爆震性聾患者聽(tīng)力恢復(fù)[22],但僅7%的患者耳鳴完全治愈[23],這提示耳鳴不會(huì)隨時(shí)間推移消失,而是轉(zhuǎn)入慢性病程。這可能是因?yàn)槁晫W(xué)創(chuàng)傷誘導(dǎo)中樞重塑啟動(dòng)。一旦中樞重塑啟動(dòng),不需要持續(xù)性的外周聽(tīng)力損失刺激維持。
聲學(xué)創(chuàng)傷導(dǎo)致大腦多個(gè)區(qū)域的多種代謝途徑發(fā)生變化[24]。氧化應(yīng)激時(shí),活性氧(ROS)表達(dá)增多。在Coomber 建立的單側(cè)急性聲損傷鼠模型中,可以觀察到NO 在耳鳴耳與正常耳中表達(dá)水平不相同,而在僅有聽(tīng)力損傷,而無(wú)耳鳴的鼠中,則無(wú)這一現(xiàn)象[8]。
炎癥細(xì)胞因子受到氧化應(yīng)激的影響,異常表達(dá)。腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)已被證實(shí)在大腦炎癥反應(yīng)中發(fā)揮核心作用[25],研究顯示:急性聲損傷后,TNF 大量釋放[25,26]。通過(guò)藥物阻斷TNF-a 表達(dá)或敲除TNF-a 基因可顯著減少實(shí)驗(yàn)鼠的耳鳴行為[26,27]。僅注射TNF-a 或僅給予噪聲刺激,小鼠聲音驚跳反射、間隙檢測(cè)均無(wú)明顯異常,但兩者相結(jié)合,小鼠皮質(zhì)微膠質(zhì)激活,誘發(fā)聽(tīng)覺(jué)皮層脫脂,可升高中樞對(duì)耳鳴的感知力[25]。爆炸暴露后,炎癥因子如:粒細(xì)胞群刺激因子、巨噬細(xì)胞群刺激因子表達(dá)也顯著增高[35],此外,耳鳴患者體內(nèi)免疫抑制因子白介素10 水平明顯低于無(wú)耳鳴患者[29],也佐證了炎癥反應(yīng)參與耳鳴的形成。
目前仍缺乏針對(duì)急性聲損傷后聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏患者炎癥反應(yīng)機(jī)制的研究,但有研究顯示,給慢性聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的患者抗ROS 藥物治療后,聽(tīng)覺(jué)不適閾明顯升高[30]。
急性聲損傷不一定會(huì)導(dǎo)致聽(tīng)覺(jué)感知障礙,動(dòng)物模型中僅有半數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)耳鳴[31],這與人類爆炸傷患者出現(xiàn)耳鳴的概率相吻合[32]。爆炸暴露后僅30%的患者出現(xiàn)了聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏[14]。聽(tīng)覺(jué)感知障礙是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,并非由單一的病理變化產(chǎn)生,外傷、遺傳、精神壓力等也是其誘因[15,33]。
耳鳴是一種多基因疾病,相關(guān)基因多達(dá)數(shù)千個(gè),單個(gè)基因的效果極其微小[34,35]。第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的與急性聲損傷相關(guān)的基因是Cdh23[36]。此后通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析研究,越來(lái)越多的相關(guān)基因被發(fā)現(xiàn)。GDNF 和BDNF 可用于預(yù)測(cè)女性耳鳴[37],突變者遭受急性聲損傷后更易發(fā)生耳鳴[34]。
同時(shí)爆震對(duì)基因表達(dá)也有影響。爆炸暴露的患者體內(nèi)PAX8 基因起始區(qū)域DNA 甲基化增加,PAX8 表達(dá)減少[28],影響患者睡眠。爆炸暴露后,編碼糖蛋白的VCAN 基因,組裝彈性纖維的FBN2 基因,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞粘附的TLN1 和DSC2 基因則表達(dá)增多,以保護(hù)機(jī)體免受損傷[28]。
雖然目前缺乏直接針對(duì)聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的基因研究,但80%染色體遺傳疾病Williams 綜合征的患者備受聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的困擾[38]。提示我們,遺傳因素在聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏中發(fā)揮一定作用。
耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的通路并不完全相同。
耳鳴往往發(fā)生在噪聲暴露的窄帶頻率范圍內(nèi),而聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏在所有頻率均存在。耳鳴可能僅發(fā)生在單耳,而聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏往往雙耳受累[39]。這些都提示:兩者僅部分發(fā)病機(jī)制共通。如:參與這兩種神經(jīng)感官癥的核團(tuán)并不相同。噪聲暴露后,耳蝸腹側(cè)核前腹從非聽(tīng)覺(jué)結(jié)構(gòu)接收更多的谷氨酸輸入,增加谷胱甘肽性皮膚感官輸入[40],降低Bushy 細(xì)胞的閾值,從而提高發(fā)射速率并縮短延遲,滿足聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏頻率廣的特性[41],而耳蝸背側(cè)神經(jīng)核的梭形細(xì)胞傳出神經(jīng)則對(duì)應(yīng)了耳鳴的窄帶頻率[42]。近期Martel 的實(shí)驗(yàn)第一次證明,Bushy 細(xì)胞僅參與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的發(fā)生,而不能導(dǎo)致耳鳴[43],此外還有研究發(fā)現(xiàn),聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的患者中腦、丘腦、大腦皮質(zhì)的神經(jīng)活動(dòng)同步增加,而耳鳴患者僅有皮質(zhì)活動(dòng)增加[44]。兩者激活了聽(tīng)覺(jué)中樞的不同區(qū)域。因而耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏可能是同一病因觸發(fā)的不同機(jī)制的結(jié)果??偨Y(jié)與展望
急性聲損傷是急性聽(tīng)力損失、耳鳴、聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的高危因素,可以通過(guò)耳蝸損傷、神經(jīng)通路的異常激活抑制、炎癥,基因表達(dá)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前常用的治療方法包括:認(rèn)知行為療法、聲音療法,但療效均不佳。因而耳鳴與聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的發(fā)病機(jī)制仍需進(jìn)一步探索,以指導(dǎo)制定針對(duì)性的治療方案。此外,因?yàn)槁?tīng)覺(jué)過(guò)敏并發(fā)耳鳴比例極高,常將兩者混為一談,單純針對(duì)急性聲損傷所致的聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的研究較少,缺乏對(duì)聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏發(fā)病機(jī)制的深入研究。針對(duì)急性聲損傷所致聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏的機(jī)制研究,將為揭示聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏產(chǎn)生的中樞機(jī)制,為臨床提供有效的治療措施,起到積極推動(dòng)作用。