趙超越 楊金源 王秋權(quán) 邱士偉 黃莎莎 袁永一 戴樸

中國人民解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心耳鼻咽喉頭頸外科醫(yī)學(xué)部；國家耳鼻咽喉疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心解放軍耳鼻咽喉研究所；聾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；聾病防治北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京 100853）

與隱形聽力損失（Hidden Hearing Loss，HHL）相關(guān)的聽覺缺陷已在動(dòng)物模型中得到證實(shí)，對(duì)小鼠的HHL研究表明，適度的噪聲暴露會(huì)導(dǎo)致暫時(shí)性閾移(Temporary Threshold Shifts，TTS),而不會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)胞凋亡[1，2]。Kajawah 和 Liberman在實(shí)驗(yàn)中觀察到對(duì)閾上聲刺激的響應(yīng)幅度降低與耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞（Inner Hair cell,IHC）和聽神經(jīng)纖維(Auditory Nerve，AN)之間的突觸連接減少相關(guān)，進(jìn)而引出了HHL這一概念[2]。最新研究結(jié)果表明包括脫髓鞘病變也可能是HHL病因[3]。本文旨在回顧當(dāng)前關(guān)于HHL的病因與發(fā)病機(jī)制的相關(guān)研究，以期為后續(xù)相關(guān)的科學(xué)研究提供參考。

1 病因

1.1 噪聲暴露

噪聲性HHL的主要功能改變?yōu)橥挥|和（或）AN損傷后傳遞速度下降，剩余突觸和AN對(duì)聲音響應(yīng)能力下降，導(dǎo)致聽覺系統(tǒng)編碼能力缺陷[4]。研究發(fā)現(xiàn)中等強(qiáng)度噪聲暴露產(chǎn)生的TTS可在幾天至幾周內(nèi)恢復(fù)[5]，例如在小鼠實(shí)驗(yàn)中100 dB SPL持續(xù)給噪聲2小時(shí)，這些TTS發(fā)生時(shí)沒有毛細(xì)胞損失。然而，即使在閾值恢復(fù)后，仍然存在ABR I波幅值降低，這與其AN同步化效應(yīng)及傳導(dǎo)速度下降相一致。許多早期研究評(píng)估了持續(xù)噪聲對(duì)聽覺的影響，最近的一些研究表明，單次或短時(shí)間強(qiáng)脈沖噪聲暴露也可能導(dǎo)致人[5]或動(dòng)物[6,7]的HHL。噪聲性HHL隨著其神經(jīng)反應(yīng)性降低會(huì)改變閾上聲音編碼時(shí)效性及強(qiáng)度，并會(huì)影響在復(fù)雜聽覺環(huán)境中的聲音感知能力。后者已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)，如暴露于109 dB SPL倍頻噪聲環(huán)境后，導(dǎo)致TTS和ABR峰值及I波幅值的永久性降低，盡管其閾值可在兩周內(nèi)恢復(fù)，大鼠的行為測聽表明其在背景噪聲中的聽力表現(xiàn)較差[8]。在人類個(gè)體中，與HHL相關(guān)的聽覺神經(jīng)編碼問題被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致在嘈雜環(huán)境中言語識(shí)別力和理解力方面的缺陷[9]。而多項(xiàng)研究也證實(shí)了這一推測，表明經(jīng)歷過強(qiáng)噪聲暴露的個(gè)體盡管聽力閾值接近正常，但其在嘈雜環(huán)境中聽覺感知表現(xiàn)的更為困難[10，11]。Bharadwaj、Masood 使用多種檢測手段調(diào)查一組正常的成人受試者（21～39歲）聽覺靈敏度，以確定閾上聽覺編碼與復(fù)雜聽覺刺激感知之間的潛在關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)噪聲暴露史和幾種測量值之間并無顯著差異，但是良好的時(shí)域編碼功能與雙耳聆聽時(shí)序性緊密相關(guān)[12]?？傊?，這些研究進(jìn)一步證實(shí)了個(gè)體超閾值聲音的神經(jīng)編碼準(zhǔn)確性對(duì)于復(fù)雜聆聽環(huán)境中表現(xiàn)的重要性，并表明累積的噪聲暴露會(huì)降低這些能力。

1.2 年齡老化

隨著年齡的增長，一些老年個(gè)體即使8kHz聽閾正常也可能會(huì)出現(xiàn)噪聲環(huán)境中言語識(shí)別能力下降。此外，老年人群表現(xiàn)出的聲音時(shí)域編碼能力下降對(duì)噪聲環(huán)境中的語音感知很重要，甚至這種編碼能力的下降可能與聽力下降不相匹配[13]。而老化過程中ABR I波的幅值降低與聽神經(jīng)病變相一致可能是這種時(shí)域編碼能力缺陷的基礎(chǔ)[14]。

同樣的ABR I波幅值下降(＞50%)已在對(duì)小鼠長達(dá)一年的ABR閾值測量實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)[15]。隨著小鼠年齡增加其聽閾也呈增長趨勢，這一變化既與耳蝸老化、外毛細(xì)胞損失有關(guān)，也與早期IHC突觸減少相關(guān)[16]。此外，Liberman、Kajawah等人研究報(bào)道，在16周小鼠中單次噪聲暴露導(dǎo)致TTS和HHL的個(gè)體，其老年性聾的進(jìn)程也明顯加快，包括ABR閾值升高和外毛細(xì)胞（Outer Hair cell,OHC）損失。該數(shù)據(jù)表明，即使單次中等強(qiáng)度噪聲暴露史（TTS類型）也易于加快整個(gè)生命周期的聽力損失[17]。

1.3 周圍神經(jīng)病變

許多周圍神經(jīng)病變也可直接影響AN功能和螺旋神經(jīng)元（Spiral ganglion neurons，SGN）的存活[18]。與這些疾病相關(guān)的聽力損失通常被稱為“聽神經(jīng)病”，特征為外毛細(xì)胞功能正常伴隨ABR改變。盡管周圍神經(jīng)病變會(huì)對(duì)AN功能產(chǎn)生較大影響從而改變ABR閾值，也有一些患者表現(xiàn)出聽力正常，但有顯著的感知障礙，例如，格林-巴利綜合征 (Guillain-Barre syndrome，GBS)和 Charcot-Marie-Tooth(CMT)病。GBS是由施旺細(xì)胞的急性損傷引起的[19]，而在GBS患者罹患急性聽力損失后，雖然聽閾逐漸恢復(fù)，但ABR潛伏期持續(xù)增加，進(jìn)一步證實(shí)了HHL的病因機(jī)制[20]。CMT是一種遺傳性進(jìn)行性周圍神經(jīng)病變，可影響運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和感覺神經(jīng)，并且具有遺傳異質(zhì)性[21]。臨床工作中基于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度將CMT分類為脫髓鞘（1型）或軸突（2型）。許多CMT患者表現(xiàn)出典型的聽神經(jīng)病但其OHC功能正常為特征，聽覺靈敏度顯著降低，通常具有ABR潛伏期延長改變[22]。而對(duì)一組基因診斷為CMT1或CMT2的兒童的聽覺評(píng)估表明，盡管聽閾接近正常，但大多數(shù)病例表現(xiàn)出言語理解能力下降和時(shí)域編碼能力改變[23]。在CMT1小鼠模型中對(duì)聽覺功能的早期評(píng)估表明，AN髓鞘形成減少與HHL和聽覺靈敏度降低密切相關(guān)[24]。所以HHL很可能是CMT病理改變的一個(gè)組成部分，而AN脫髓鞘和SGN凋亡程度共同決定了在聽力測試中產(chǎn)生的閾值變化。

1.4 耳毒性藥物

高劑量的氨基糖苷類抗生素，如慶大霉素，會(huì)造成毛細(xì)胞毒性而引起聽覺閾值變化[25]。這種類型的暴露也已被證實(shí)會(huì)引起SGN末端樹突的急性腫脹[26]，而與噪聲暴露對(duì)IHC突觸的興奮毒性損傷[27]相似。Liu等報(bào)道，給小鼠全身低劑量慶大霉素兩周后會(huì)發(fā)生IHC突觸數(shù)量暫時(shí)性減少，在停藥后突觸數(shù)量可部分恢復(fù)[28]。Hong等人通過小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，全身應(yīng)用慶大霉素可導(dǎo)致IHC的突觸急性損失及ABR閾值輕度變化和I波幅值的大幅下降[29]。通過遺傳性耳聾基因芯片技術(shù)對(duì)患者進(jìn)行常見耳聾易感基因篩查，早期發(fā)現(xiàn)常見的藥物易感性致聾基因，如線粒體12SrRNA基因等，有助于減少藥物性HHL[30]。耳毒性藥物如何引起HHL突觸損傷，目前其機(jī)制尚不明確。

2 發(fā)病機(jī)制

2.1 耳蝸突觸病變

HHL目前比較確切的機(jī)制是耳蝸帶狀突觸退化且不伴有毛細(xì)胞和SGN缺失。帶狀突觸位于IHC的基底部，帶狀突觸前包含神經(jīng)遞質(zhì)囊泡和釋放裝置，突觸后區(qū)有AMPA(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid)谷氨酸受體[31]。Kajawah和Liberman在中等強(qiáng)度噪聲對(duì)小鼠影響的研究中首次提及了HHL與IHC-SGN突觸損失之間的關(guān)聯(lián)。中等強(qiáng)度噪聲暴露并沒有導(dǎo)致毛細(xì)胞損失，且聽覺閾值完全恢復(fù)，但通過客觀聽力學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)ABR I波幅值及蝸窗處測得的復(fù)合動(dòng)作電位都有降低，進(jìn)而證實(shí)了聽神經(jīng)反應(yīng)的永久性下降。通過RIBEYE/CtBP2免疫染色確定這種超閾值變化與高達(dá)50%的帶狀突觸損失相關(guān)。據(jù)推測，可能是谷氨酸介導(dǎo)的興奮毒性引發(fā)了突觸損傷和傳入神經(jīng)阻滯，在噪聲暴露后誘導(dǎo)SGN末端纖維腫脹[32]。

隨著噪聲強(qiáng)度越大，會(huì)導(dǎo)致與不同程度IHC損失相關(guān)的永久性閾移(Permanent Threshold Shift，PTS)，與TTS噪聲暴露相比，存活I(lǐng)HC的突觸數(shù)量下降幅度更大[33]。雖然噪聲導(dǎo)致小鼠TTS的證據(jù)支持永久性突觸損失[23]，但其它物種的大多數(shù)研究尚未報(bào)道噪聲對(duì)突觸完整性的長期影響。Shi等對(duì)小鼠強(qiáng)噪聲暴露以后的不同時(shí)間點(diǎn)評(píng)估表明，一些突觸在最初的損傷之后可能會(huì)進(jìn)行修復(fù)[34]。

Eremenko等發(fā)現(xiàn)，在小鼠衰老過程中突觸損失與閾上聽覺反應(yīng)降低之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性，支持了突觸病是導(dǎo)致衰老的關(guān)鍵因素的觀點(diǎn)。且衰老小鼠SGN的丟失與突觸損失的發(fā)生率大致相同，僅在時(shí)間上有所延遲，表明突觸損失使神經(jīng)元易于退化[35]。與未暴露的小鼠相比，早期有噪聲暴露史導(dǎo)致耳蝸突觸病變的小鼠在生命晚期表現(xiàn)出的SGN損失更為嚴(yán)重，且發(fā)生在受影響的相同耳蝸區(qū)域。

Makara等人研究了來自不同年齡、毛細(xì)胞相對(duì)完整且沒有耳科疾病證據(jù)的大量人類耳蝸的SGN計(jì)數(shù)，結(jié)果表明，不同個(gè)體整個(gè)生命周期的SGN損失率相似[36]。另一項(xiàng)研究表明，具有相對(duì)完整IHC帶狀突觸和外周AN纖維但耳蝸的免疫染色表明存在漸進(jìn)性傳入神經(jīng)阻滯的個(gè)體中，SGN損失率快于Makara等人的研究[37]。這些發(fā)現(xiàn)與在衰老小鼠中獲得的結(jié)果相似，表明人類的突觸病也可能使SGN易于退化。

2.2 脫髓鞘病變

施旺細(xì)胞對(duì)于維持AN髓鞘完整性、聽覺處理準(zhǔn)確性至關(guān)重要，髓鞘形成缺陷與人類和動(dòng)物模型系統(tǒng)的聽力損失有關(guān)。郎飛節(jié)是指有髓纖維髓鞘間斷處的特定區(qū)域，電壓門控鈉和鉀通道聚集在該區(qū)域，用于動(dòng)作電位的產(chǎn)生和電信號(hào)的快速、同步傳導(dǎo)[38]。除了明顯影響AN時(shí)間處理的CMT1等脫髓鞘疾病外，HHL的其他危險(xiǎn)因素（如噪聲和衰老）也可引起髓鞘功能障礙。大鼠的強(qiáng)噪聲暴露與AN周圍髓鞘變薄以及郎飛節(jié)的節(jié)旁髓鞘區(qū)域變化有關(guān)。這種噪聲水平能夠?qū)е麻撝灯圃黾?，但也觀察到了ABR峰值降低和I波潛伏期延長[39]。在一組人類顳骨樣本的AN中也檢測到與年齡相關(guān)的髓鞘堿性蛋白水平下降，這表明髓鞘丟失可能導(dǎo)致衰老人群中描述的時(shí)間處理異常，包括反應(yīng)延遲和不同步的增加[40]。Wan和Coras認(rèn)為[41]，暫時(shí)性脫髓鞘病變也會(huì)導(dǎo)致HHL。他們的研究表明，通過遺傳學(xué)手段在成年動(dòng)物中消融施旺細(xì)胞導(dǎo)致AN髓鞘在一周內(nèi)幾乎完全喪失。雖然這種損失確實(shí)不改變聽覺閾值，但閾上ABR I波幅值明顯下降，導(dǎo)致永久性HHL。與噪聲暴露產(chǎn)生的HHL相比，ABR波I潛伏期也因脫髓鞘而增加。

2.3 毛細(xì)胞功能障礙

最近的兩項(xiàng)研究表明，噪聲引起的毛細(xì)胞功能障礙也可導(dǎo)致HHL。Mulders，Chin等人報(bào)告，患有噪聲性HHL的豚鼠總和電位(Summating Potential，SP)振幅持續(xù)降低。由于SP來源于耳蝸毛細(xì)胞，故認(rèn)為毛細(xì)胞電生理功能的長期持續(xù)變化可能導(dǎo)致HHL[42]。另一項(xiàng)針對(duì)53個(gè)人類個(gè)體的研究提出OHC功能障礙可能參與HHL。該小組報(bào)告了正常至輕度純音測聽閾值升高、DPOAE改變和噪聲環(huán)境中言語識(shí)別率下降之間的相關(guān)性。他們發(fā)現(xiàn)這些變量與CAP振幅沒有相關(guān)性?；谶@些觀察結(jié)果，外毛細(xì)胞缺失導(dǎo)致基底膜更廣泛區(qū)域的聲音偏轉(zhuǎn)，從而募集更多的聽神經(jīng)纖維并補(bǔ)償?shù)吐暭?jí)下耳蝸放大器功能，即CAP閾值，但是這個(gè)過程會(huì)導(dǎo)致暫時(shí)性聽覺敏感度改變并損害噪聲背景下的語言理解能力[43]。關(guān)于毛細(xì)胞功能障礙對(duì)HHL的影響還在進(jìn)一步探索中。

3 結(jié)語

近年來HHL引起了聽覺研究人員和臨床醫(yī)生的廣泛關(guān)注，在許多情況下突觸病變甚至可以和HHL互換使用。本綜述試圖闡明除了耳蝸突觸病變之外的其他機(jī)制也可能導(dǎo)致HHL的發(fā)病機(jī)制。隨著HHL發(fā)病機(jī)制的不斷明晰，未來將考慮如何在人類受試者中研究HHL，并將影響HHL的診斷和治療，解析HHL的不同病因?qū)⒃试S臨床醫(yī)生確定需要處理的是聽覺通路的哪一部分，是突觸、髓鞘或毛細(xì)胞。HHL的細(xì)胞和分子機(jī)制進(jìn)展提示，未來可以治療這種疾病的可能性。而目前的助聽器和人工耳蝸技術(shù)無法很好地補(bǔ)償HHL，這些技術(shù)主要解決聽覺閾值的缺陷。因此，尋找HHL的治療方法可能會(huì)對(duì)其他常見的聽力障礙產(chǎn)生推動(dòng)作用。