隱形聽力損失: 噪聲主要通過對聽覺感受器-內(nèi)耳耳蝸的多種損傷導(dǎo)致聽力損失。 根據(jù)對于耳蝸內(nèi)、外毛細(xì)胞功能分工的理解,噪聲致聽覺閾值升高主要是因?yàn)槠鋵ν饷?xì)胞(OHC)及其附屬結(jié)構(gòu)造成的可逆或不可逆損傷的結(jié)果。 OHC對聲刺激相對敏感,而內(nèi)毛細(xì)胞(IHC)只有在更強(qiáng)的聲刺激條件下,并且OHC已經(jīng)出現(xiàn)大量死亡的情況下才會(huì)有輕度的缺失。 IHC 與I型螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元(SGN)細(xì)胞形成突觸,主要負(fù)責(zé)聽覺信號向中樞的傳輸,而選擇性的殺死部分IHC并不影響聽覺閾值。 臨床上,噪聲對IHC-SGN突觸的這種損傷效應(yīng)在以聽閾為觀察指標(biāo)的聽力學(xué)檢查中難以被發(fā)現(xiàn),相關(guān)的功能影響在一定的代償范圍內(nèi),很長時(shí)間內(nèi)也不可能被患者意識到,因此,將這種聽閾正常但聽覺功能有損傷的聽力損失稱為隱性聽力損失(hidden hearing loss),因?yàn)闆]有明顯的臨床表現(xiàn)也稱為亞臨床聽力損失。 本文結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的工作,根據(jù)近期相關(guān)研究領(lǐng)域的研究結(jié)果,就噪聲致隱性聽力損失的生理病理基礎(chǔ)進(jìn)行綜述,并探討此種隱性聽力損失的臨床意義,特別是在老年性聽力障礙中的可能作用。 1. 耳蝸IHC-SGN突觸的結(jié)構(gòu)和功能特征 耳蝸IHC與SGN所形成的突觸是特殊的帶狀體突觸,此種突觸僅僅存在于視網(wǎng)膜和內(nèi)耳耳蝸以及其他少數(shù)感受器,因該突觸的突觸前膜內(nèi)特殊的帶狀電子致密結(jié)構(gòu)而得名。 在功能上,突觸前的感受器細(xì)胞在接受不同強(qiáng)度刺激時(shí)產(chǎn)生等級性的去極化反應(yīng),帶狀體的重要作用是產(chǎn)生與去極化程度相應(yīng)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放,確保突觸間遞質(zhì)釋放的快速和持久性。 >>>> 帶狀體的機(jī)構(gòu)和分子組成 電鏡結(jié)果顯示哺乳動(dòng)物耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞帶狀體呈橢圓形、球形或桿狀截面,直徑約為100~200 nm;以帶狀體為核心,距帶狀體表面約20nm的范圍內(nèi),聚集著數(shù)十個(gè)囊泡,其中數(shù)個(gè)囊泡靠近突觸前膜活性區(qū)(active zone),而帶狀體具有募集神經(jīng)遞質(zhì)囊泡的功能。 帶狀體包含多種蛋白成分,其中ribeye是構(gòu)成帶狀體結(jié)構(gòu)的骨架蛋白。 >>>> 帶狀體突觸的工作特征 帶狀體突觸的功能特點(diǎn)是對刺激信號有快速和持久的響應(yīng)能力。 推測帶狀體的主要作用之一是募集游離于胞質(zhì)中的遞質(zhì)囊泡并運(yùn)輸?shù)酵挥|前活性區(qū),以保證在刺激來臨時(shí)囊泡的快速釋放。 帶狀體促進(jìn)突觸囊泡移動(dòng)、釋放的功能對突觸響應(yīng)速度至關(guān)重要。 >>>> 內(nèi)毛細(xì)胞帶狀體突觸的部位和功能差異 最新的免疫組化研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)毛細(xì)胞內(nèi)側(cè)的帶狀體突觸,突觸前的帶狀體體積較大,突觸后的傳入神經(jīng)纖維末梢較小; 而位于柯蒂氏隧道側(cè)(外側(cè))的帶狀體突觸則相反,其突觸前帶狀體較小,突觸后傳入神經(jīng)纖維末梢較大. 這些發(fā)現(xiàn)可能是不同部位帶狀體突觸功能差異的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),但是目前還不清楚毛細(xì)胞不同部位帶狀體大小差異的形成原因,以及這種差異影響突觸功能的確切機(jī)理。 最近更有研究提示,在安靜環(huán)境下聽覺信息的傳入主要依賴高SR的聽神經(jīng)纖維;在嘈雜環(huán)境下,聽覺信息的傳入主要依賴低SR聽神經(jīng)纖維。 2. 噪聲性隱形聽力損失與帶狀體突觸損傷和修復(fù)>>>> 噪聲暴露后IHC-SGN之間帶狀體突觸的損傷和修復(fù) 早研究發(fā)現(xiàn)噪聲對IHC-SGN之間帶狀體突觸有明顯損傷效應(yīng),但是以往研究集中于噪聲對突觸后終端的破壞效應(yīng),而且根據(jù)非定量資料所顯示的結(jié)果錯(cuò)誤地認(rèn)為,噪聲所致的帶狀體突觸損傷是完全可逆的。 但Liberman實(shí)驗(yàn)室的最新研究認(rèn)為,噪聲所致帶狀體突觸的破壞基本上是不可逆的,損傷的突觸不可能被重建。 >>>> 噪聲所致隱性聽力損失與耳蝸信號處理障礙 根據(jù)最新研究進(jìn)展,噪聲暴露后聽閾的完全恢復(fù)并不代表聽覺功能的完全恢復(fù)。 事實(shí)上聽閾對于散在的聽神經(jīng)損傷并不敏感,損傷部分耳蝸聽神經(jīng)纖維并不影響動(dòng)物的聽閾; 但是,噪聲對突觸的損傷導(dǎo)致所支配的聽神經(jīng)纖維失去功能,殘存突觸連接的聽神經(jīng)放電反應(yīng)能力也可能下降,這兩種改變均可導(dǎo)致CAP幅度大幅下降。 未導(dǎo)致閾移的噪聲暴露確實(shí)能導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)不能完全恢復(fù)的CAP幅度降低,且CAP下降的幅度要大于帶狀體突觸減少的程度,提示殘存或修復(fù)的突觸可能存在功能缺陷; 相應(yīng)地,噪聲暴露后殘存的和修復(fù)的聽神經(jīng)單纖維的驅(qū)動(dòng)放電率較對照組明顯下降; 因此,噪聲性隱性聽力損失的兩種重要病理改變是大量突觸和聽神經(jīng)的廢用,以及殘存突觸和聽神經(jīng)對聲音響應(yīng)能力的下降,從而導(dǎo)致聽覺系統(tǒng)強(qiáng)度編碼能力的缺陷。除此之外,噪聲性隱性聽力損失還會(huì)出現(xiàn)第三種病理改變,即突觸傳遞速度下降。 >>>> 噪聲致突觸損傷的可能機(jī)制 臨床上有一類聽神經(jīng)病患者,其毛細(xì)胞功能正常,但是卻出現(xiàn)明顯的聽神經(jīng)反應(yīng)能力的缺失,雖然其潛在的病理機(jī)制還不清楚,但理論上可以認(rèn)為是由于毛細(xì)胞與聽神經(jīng)纖維(ANFs)之間遞質(zhì)釋放障礙,導(dǎo)致聽神經(jīng)動(dòng)作電位傳導(dǎo)異常所致。 耳畸蛋白(otoferlin)表達(dá)于內(nèi)毛細(xì)胞,可能控制著毛細(xì)胞與遞質(zhì)囊泡的釋放,該蛋白的突變,導(dǎo)致毛細(xì)胞遞質(zhì)釋放障礙。 目前研究認(rèn)為噪聲導(dǎo)致的聽覺損害,除了聽覺感受器的損傷,還會(huì)導(dǎo)致聽覺通路的繼發(fā)性損傷,這些繼發(fā)性損傷可能與聽覺感受器的損傷有著密切的關(guān)系。 3. 噪聲性隱性聽力損失的臨床意義和未來研究方向 噪聲性隱性聽力損失中,最新發(fā)現(xiàn)的聽神經(jīng)功能病理改變有助于理解老年個(gè)體聽覺功能障礙發(fā)生的機(jī)制。 研究顯示低自發(fā)性放電率的突觸對噪聲損傷相對敏感,在無閾移噪聲損傷中這些突觸損失較多,而且伴隨突觸修復(fù)過程延遲出現(xiàn)的聽神經(jīng)的強(qiáng)度、時(shí)間編碼功能障礙也在低自發(fā)性放電率聽神經(jīng)纖維更為嚴(yán)重;在嘈雜環(huán)境下,聽覺信息的傳入主要依賴低自發(fā)性放電率聽神經(jīng)纖維。 這些結(jié)果提示隱性內(nèi)耳損傷隨年齡增長的累積效應(yīng)可能是老年個(gè)體在嘈雜環(huán)境中聽覺理解困難的重要乃至主要原因之一。 噪聲性隱性聽力損失的研究擴(kuò)展了噪聲性聽力損傷的定義,其對聽覺功能的隱性損傷和機(jī)制可能與噪聲性帶狀體突觸損傷的機(jī)理相關(guān)。 噪聲對帶狀體突觸后終端的研究已經(jīng)有很多,其機(jī)理也基本明確為谷氨酸遞質(zhì)引起的興奮性毒性,但是噪聲損傷突觸前帶狀體的可能機(jī)制目前尚無明確線索。 已知視網(wǎng)膜視桿細(xì)胞中的帶狀體在強(qiáng)光刺激下分解,暗環(huán)境中重新組裝,這是視網(wǎng)膜光敏感調(diào)節(jié)的正常過程,但是目前對這個(gè)過程的調(diào)控機(jī)制一無所知;IHC內(nèi)是否存在同樣的生理變化過程還有待進(jìn)一步探究。 開展上述研究將促進(jìn)對噪聲性聾發(fā)病機(jī)制以及噪聲性隱性聽力損失對個(gè)體影響的全面理解,有利于提高個(gè)體的防護(hù)意識,為防護(hù)噪聲提供依據(jù)。 |
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