5-羟色胺对耳蜗微循环的影响*
作者：罗志强 孔维佳
单位：罗志强(同济医科大学附属协和医院耳鼻咽喉科 武汉，430022 现在衡阳医学院第二附属医院耳鼻咽喉科)；孔维佳(同济医科大学附属协和医院耳鼻咽喉科 武汉，430022 指导者)
关键词：血清素；耳蜗；微循环；激光多普勒流量仪
临床耳鼻咽喉科杂志000214 摘 要：目的：观察5-羟色胺(5-HT)对耳蜗微循环的影响。方法：在豚鼠圆窗膜置放2 μl 0.5%的5-HT，以激光多普勒流量仪(LDF)测量耳蜗微循环的3个参数：血流量(CBF)、运动的血细胞的数目(CMBC)、血流速度(Veloc)的变化；以压力传感器测量平均动脉血压(MABP)的变化。结果：耳蜗微循环出现了两个时期的变化：第一时期迅速下降形成陡峰，各参数的峰值为CBF：86.8%，CMBC：90.2%，Veloc：96.3%；第二时期呈持续平稳变化，其中CBF、CMBC持续平稳地下降，Veloc无明显变化。耳蜗微循环的平均变化为CBF：89.7%；CMBC：89.6%；Veloc：100.1%。MABP无显著变化。结论：5-HT能减少耳蜗供血，导致耳蜗微循环紊乱。
, 百拇医药
The influence of serotonin on cochlear microcirculation
LUO Zhi-qiang KONG Wei-jia
(Department of Otolaryngology,Union Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430022)
Abstract：Objective：The present study was undertaken to investigate the influence of serotonin (5-HT) on cochlear microcirculation.Method：2 μl 0.5% 5-HT were applied to round window membrance in anaesthetized guinea pigs.The three parameters as blood flow (CBF),number of blood cell moving (CMBC) and blood velocity (Veloc) of cochlear microcirculation were measured with laser doppler flowmeter.The mean arterial pressure (MABP) was recorded simultaneously.Result：5-HT induced a biphasic response of reduction in cochlear blood flow.In the first phase,cochlear microcirculation showed a transient abruptly reduction.The CBF,CMBC and Veloc reached to 86.8%，90.2% and 96.3% of the baseline respectively.The second phase reduced slowly.The CBF and CMBC decreased to 89.7% and 89.6% by average throughout the experiment period respectively.The Veloc and MABP had no significant changes.Conclusion：5-HT could decrease the cochlear blood flow and result in cochlear microcirculation dysfunction.
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Key words：Serotonin Cochlear Microcirculation Laser doppler flowmeter▲
5-羟色胺(5-HT)是血管活性物质，其收缩动脉血管，降低血流量的作用已多有报道。Owen、Worley等报道，5-HT可收缩离体的兔耳廓动脉和基底动脉〔1，2〕，然而，5-HT对内耳动脉血管及耳蜗供血的影响尚无报道。本研究旨在观察5-HT对豚鼠耳蜗微循环的影响。
1 材料与方法
1.1 材料选择
选择健康、雄性、纯白红目豚鼠12只，体重250～450 g，耳廓反射正常。5-HT(Fluka AG,Chem Fabrik德国)以10-3 mol/L的稀盐酸〔1〕配制成0.5%的溶液。
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1.2 实验方法〔3〕
豚鼠腹腔注射35 mg/kg的戊巴比妥钠麻醉，动物取仰卧位，用特制头架固定头颅，电热毯保持恒温(肛温38℃±0.2℃)，气管切开插管，自主呼吸。左颈总动脉切开插管，管内注入肝素溶液(200 u/L)。用压力传感器(上海嘉龙教仪厂)测量颈动脉血压，信号经前置放大器(上海嘉龙教仪厂)放大和LDF(Perisoft 4001 Master,Perimed Co瑞典)的A/D转换器(PF 472 Connector Box,Perimed Co瑞典)进行信息转换后，输入计算机的Perisoft(Perimed Co瑞典)进行记录及分析。经腹侧径路打开右侧听泡，检查听泡腔无炎症表现。用棉拭子拭去耳蜗基底转外侧壁的粘骨膜，以三维固定器固定LDF探头(71006型)，使之平切于耳蜗基底转外侧壁，测量耳蜗侧壁血液。待耳蜗血流和全身血压稳定后，记录耳蜗微循环的3个参数，即CBF、CMBC、Veloc，以及MABP 10 min，作为用药前基础的耳蜗微循环及MABP值。用微量注射器在圆窗膜处置放2 μl 0.5%的5-HT，同步记录耳蜗微循环及MABP 40 min，最后对计算机所存入的资料进行分析，作配对t检验。所测数据均以用药前为百分之百，计算用药后的变化。
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2 结果
耳蜗微循环各参数和MABP变化见图1。
图1 圆窗膜运用5-HT后豚鼠耳蜗微循环参数及MABP的平均变化
图1可见，CBF呈现两个时期的变化，第一时期为用药3 min内，CBF迅速下降，形成一陡削的峰，峰值为86.8%。CBF的变化在3 min后趋于稳定，呈持续平稳下降，即为第2时期变化。CBF的平均变化为(89.7±2.5)%(P<0.01)。
CMBC亦呈两个时期的变化，第一时期在用药3 min内，CMBC迅速下降，形成一陡削的峰，峰值为90.2%，CMBC的变化在3 min后趋于稳定，呈持续平稳下降，即为第二时期变化，CMBC的平均变化为(89.6±3.7)%(P<0.01)。
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Veloc在用药3 min内形成一浅矮的峰，峰值为96.3%，在3 min后，Veloc恢复至用药前水平，未出现CBF和CMBC所呈现的第二时期下降。Veloc的平均变化为(100.1±2.5)%(P>0.05)。
用药前MABP保持平稳，所有实验动物MABP均在40～70 mmHg之间。用药后MABP略下降，均值为(97.9±2.8)%，经统计学检验，差异无显著性意义。
3 讨论
脑动脉血管平滑肌的收缩和舒张调节着脑血流量。5-HT是脑动脉收缩剂，但5-HT对内耳供血的影响尚未见报道。本研究采用圆窗膜用药途径，以LDF检测5-HT对耳蜗微循环的影响，结果发现施用5-HT后耳蜗血流量呈现两个时期的变化，即第一时期的瞬时迅速下降和第二时期的持续性平稳下降。
研究表明，5-HT与血管平滑肌细胞膜上特异性受体结合，通过信息转导，催化磷酸肌醇二磷酸生成三磷酸肌醇〔4〕和二酰基甘油〔5〕。三磷酸肌醇与其在内质网上的受体即功能上的钙离子释放通道结合〔6〕，导致细胞内钙释放，诱发[Ca2+]i瞬时升高〔7〕。而二酰基甘油激活蛋白激酶C，后者强有力地提高了L型电压调控性钙离子通道的活性，诱发了[Ca2+]i的持续性升高〔8〕。因此，5-HT导致的[Ca2+]i的变化分为两个时期：首先是[Ca2+]i的瞬时迅速升高，继之为[Ca2+]i的持续平稳升高。平滑肌细胞浆中[Ca2+]i的变化在调节平滑肌张力中发挥着至关重要的作用。[Ca2+]i的瞬时升高诱发血管平滑肌的瞬时收缩，而[Ca2+]i的持续升高则诱发血管平滑肌的持续性收缩。所以，5-HT诱导的血管收缩反应亦具两个时期，即第一时期的瞬时收缩和第二时期的持续性收缩。
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本研究显示，5-HT于圆窗膜运用后，可经圆窗膜进入内耳，可能直接作用于内耳动脉血管，导致耳蜗微循环障碍。耳蜗微循环的变化与5-HT诱导的血管收缩反应在时程及形式上均十分吻合，提示是5-HT收缩内耳动脉血管的作用导致了5-HT在圆窗膜运用后耳蜗微循环的障碍。在耳蜗微循环的第一时期变化中，CMBC迅速下降形成陡峰，Veloc在同时程形成矮峰，提示CBF迅速下降形成的陡峰是由CMBC减少和Veloc下降两种因素导致的，其主要因素为CMBC的减少。在耳蜗微循环的第二时期的变化中，CMBC呈平稳下降，Veloc无明显变化，CBF呈平稳下降，提示CBF的变化仅由CMBC减少导致。从图1亦能看出，CBF变化曲线与CMBC的变化曲线酷似，变化值接近，提示5-HT导致的耳蜗血流量的减少，主要是通过收缩内耳血管，增加血细胞运动的阻力，致使运动的血细胞的数目减少所致。
本实验结果表明，5-HT于圆窗膜运用，确能减少内耳供血，导致内耳微循环紊乱。■
*本课题为卫生部优秀科技人才专项基金(1995-144号)和国家教委留学回国人员科技基金(1996-644号)资助项目
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参考文献：
[1]Owen M P,Joyce E H,Bevan J A.Sources of activator Calcium for extrinsic vascular tone and nimodipine inhibition of that tone in proximal vs.distal rabbit ear arteries.J Pharmacol Exp Ther,1987,243:27～34
[2]Worley J F，Quayle J M,Standen N B,et al.Regulation of single calcium channels in cerebral arteries by voltage,serotonin,and dihydropyridines.Am J Physiol,1991,61:H1951～1960
[3]孔维佳，任田英，Nuttall A L.硝普钠耳毒作用的内耳靶组织.耳鼻咽喉-头颈外科杂志.1996，3：176～180
, http://www.100md.com
[4]Sanders A R E,Tsutsumi M.Burris K D.Serotonin receptors and phosphatidylinositol turnover.Ann N Y Acad Sci,1990,600:224～235
[5]Clark A H,Garland C J.5-hydroxytryptamine-stimulated accumulation of 1.2-diacylglycerol in the rabbit basilar artery:A role for protein kinase C in smooth muscle contraction.Br J Pharmacol,1991,102:415～421
[6]Hirose K,Iino M,Endo M.Caffeine inhibits Ca2+-mediated potention of inositol 1,4,5-trisphosphate-induce Ca2+-release in permeabilized vascular smooth muscle cell.Biochem Biophys Res Commum,1993,194:726～732
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[7]Nelson S R,Chien T,Salvo J D.Genistein sensitivity of Calcuim transport pathways in serotonin-activated vascular smooth muscle cells.Arch Biochem Biophys,1997,345:65～72
[8]Hirakawa Y,Kuga T,Kobayashi S,et al.Dual reguration of L-type Ca2+ channels by serotonin 2-receptor stimulation in vascular smooth muscle cells.Am J Physiol,1995,268:H544～549
(收稿 1999-06-22 修回 1999-10-12), 百拇医药
单位：罗志强(同济医科大学附属协和医院耳鼻咽喉科 武汉，430022 现在衡阳医学院第二附属医院耳鼻咽喉科)；孔维佳(同济医科大学附属协和医院耳鼻咽喉科 武汉，430022 指导者)
关键词：血清素；耳蜗；微循环；激光多普勒流量仪
临床耳鼻咽喉科杂志000214 摘 要：目的：观察5-羟色胺(5-HT)对耳蜗微循环的影响。方法：在豚鼠圆窗膜置放2 μl 0.5%的5-HT，以激光多普勒流量仪(LDF)测量耳蜗微循环的3个参数：血流量(CBF)、运动的血细胞的数目(CMBC)、血流速度(Veloc)的变化；以压力传感器测量平均动脉血压(MABP)的变化。结果：耳蜗微循环出现了两个时期的变化：第一时期迅速下降形成陡峰，各参数的峰值为CBF：86.8%，CMBC：90.2%，Veloc：96.3%；第二时期呈持续平稳变化，其中CBF、CMBC持续平稳地下降，Veloc无明显变化。耳蜗微循环的平均变化为CBF：89.7%；CMBC：89.6%；Veloc：100.1%。MABP无显著变化。结论：5-HT能减少耳蜗供血，导致耳蜗微循环紊乱。
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The influence of serotonin on cochlear microcirculation
LUO Zhi-qiang KONG Wei-jia
(Department of Otolaryngology,Union Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430022)
Abstract：Objective：The present study was undertaken to investigate the influence of serotonin (5-HT) on cochlear microcirculation.Method：2 μl 0.5% 5-HT were applied to round window membrance in anaesthetized guinea pigs.The three parameters as blood flow (CBF),number of blood cell moving (CMBC) and blood velocity (Veloc) of cochlear microcirculation were measured with laser doppler flowmeter.The mean arterial pressure (MABP) was recorded simultaneously.Result：5-HT induced a biphasic response of reduction in cochlear blood flow.In the first phase,cochlear microcirculation showed a transient abruptly reduction.The CBF,CMBC and Veloc reached to 86.8%，90.2% and 96.3% of the baseline respectively.The second phase reduced slowly.The CBF and CMBC decreased to 89.7% and 89.6% by average throughout the experiment period respectively.The Veloc and MABP had no significant changes.Conclusion：5-HT could decrease the cochlear blood flow and result in cochlear microcirculation dysfunction.
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Key words：Serotonin Cochlear Microcirculation Laser doppler flowmeter▲
5-羟色胺(5-HT)是血管活性物质，其收缩动脉血管，降低血流量的作用已多有报道。Owen、Worley等报道，5-HT可收缩离体的兔耳廓动脉和基底动脉〔1，2〕，然而，5-HT对内耳动脉血管及耳蜗供血的影响尚无报道。本研究旨在观察5-HT对豚鼠耳蜗微循环的影响。
1 材料与方法
1.1 材料选择
选择健康、雄性、纯白红目豚鼠12只，体重250～450 g，耳廓反射正常。5-HT(Fluka AG,Chem Fabrik德国)以10-3 mol/L的稀盐酸〔1〕配制成0.5%的溶液。
, http://www.100md.com
1.2 实验方法〔3〕
豚鼠腹腔注射35 mg/kg的戊巴比妥钠麻醉，动物取仰卧位，用特制头架固定头颅，电热毯保持恒温(肛温38℃±0.2℃)，气管切开插管，自主呼吸。左颈总动脉切开插管，管内注入肝素溶液(200 u/L)。用压力传感器(上海嘉龙教仪厂)测量颈动脉血压，信号经前置放大器(上海嘉龙教仪厂)放大和LDF(Perisoft 4001 Master,Perimed Co瑞典)的A/D转换器(PF 472 Connector Box,Perimed Co瑞典)进行信息转换后，输入计算机的Perisoft(Perimed Co瑞典)进行记录及分析。经腹侧径路打开右侧听泡，检查听泡腔无炎症表现。用棉拭子拭去耳蜗基底转外侧壁的粘骨膜，以三维固定器固定LDF探头(71006型)，使之平切于耳蜗基底转外侧壁，测量耳蜗侧壁血液。待耳蜗血流和全身血压稳定后，记录耳蜗微循环的3个参数，即CBF、CMBC、Veloc，以及MABP 10 min，作为用药前基础的耳蜗微循环及MABP值。用微量注射器在圆窗膜处置放2 μl 0.5%的5-HT，同步记录耳蜗微循环及MABP 40 min，最后对计算机所存入的资料进行分析，作配对t检验。所测数据均以用药前为百分之百，计算用药后的变化。
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2 结果
耳蜗微循环各参数和MABP变化见图1。
图1 圆窗膜运用5-HT后豚鼠耳蜗微循环参数及MABP的平均变化
图1可见，CBF呈现两个时期的变化，第一时期为用药3 min内，CBF迅速下降，形成一陡削的峰，峰值为86.8%。CBF的变化在3 min后趋于稳定，呈持续平稳下降，即为第2时期变化。CBF的平均变化为(89.7±2.5)%(P<0.01)。
CMBC亦呈两个时期的变化，第一时期在用药3 min内，CMBC迅速下降，形成一陡削的峰，峰值为90.2%，CMBC的变化在3 min后趋于稳定，呈持续平稳下降，即为第二时期变化，CMBC的平均变化为(89.6±3.7)%(P<0.01)。
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Veloc在用药3 min内形成一浅矮的峰，峰值为96.3%，在3 min后，Veloc恢复至用药前水平，未出现CBF和CMBC所呈现的第二时期下降。Veloc的平均变化为(100.1±2.5)%(P>0.05)。
用药前MABP保持平稳，所有实验动物MABP均在40～70 mmHg之间。用药后MABP略下降，均值为(97.9±2.8)%，经统计学检验，差异无显著性意义。
3 讨论
脑动脉血管平滑肌的收缩和舒张调节着脑血流量。5-HT是脑动脉收缩剂，但5-HT对内耳供血的影响尚未见报道。本研究采用圆窗膜用药途径，以LDF检测5-HT对耳蜗微循环的影响，结果发现施用5-HT后耳蜗血流量呈现两个时期的变化，即第一时期的瞬时迅速下降和第二时期的持续性平稳下降。
研究表明，5-HT与血管平滑肌细胞膜上特异性受体结合，通过信息转导，催化磷酸肌醇二磷酸生成三磷酸肌醇〔4〕和二酰基甘油〔5〕。三磷酸肌醇与其在内质网上的受体即功能上的钙离子释放通道结合〔6〕，导致细胞内钙释放，诱发[Ca2+]i瞬时升高〔7〕。而二酰基甘油激活蛋白激酶C，后者强有力地提高了L型电压调控性钙离子通道的活性，诱发了[Ca2+]i的持续性升高〔8〕。因此，5-HT导致的[Ca2+]i的变化分为两个时期：首先是[Ca2+]i的瞬时迅速升高，继之为[Ca2+]i的持续平稳升高。平滑肌细胞浆中[Ca2+]i的变化在调节平滑肌张力中发挥着至关重要的作用。[Ca2+]i的瞬时升高诱发血管平滑肌的瞬时收缩，而[Ca2+]i的持续升高则诱发血管平滑肌的持续性收缩。所以，5-HT诱导的血管收缩反应亦具两个时期，即第一时期的瞬时收缩和第二时期的持续性收缩。
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本研究显示，5-HT于圆窗膜运用后，可经圆窗膜进入内耳，可能直接作用于内耳动脉血管，导致耳蜗微循环障碍。耳蜗微循环的变化与5-HT诱导的血管收缩反应在时程及形式上均十分吻合，提示是5-HT收缩内耳动脉血管的作用导致了5-HT在圆窗膜运用后耳蜗微循环的障碍。在耳蜗微循环的第一时期变化中，CMBC迅速下降形成陡峰，Veloc在同时程形成矮峰，提示CBF迅速下降形成的陡峰是由CMBC减少和Veloc下降两种因素导致的，其主要因素为CMBC的减少。在耳蜗微循环的第二时期的变化中，CMBC呈平稳下降，Veloc无明显变化，CBF呈平稳下降，提示CBF的变化仅由CMBC减少导致。从图1亦能看出，CBF变化曲线与CMBC的变化曲线酷似，变化值接近，提示5-HT导致的耳蜗血流量的减少，主要是通过收缩内耳血管，增加血细胞运动的阻力，致使运动的血细胞的数目减少所致。
本实验结果表明，5-HT于圆窗膜运用，确能减少内耳供血，导致内耳微循环紊乱。■
*本课题为卫生部优秀科技人才专项基金(1995-144号)和国家教委留学回国人员科技基金(1996-644号)资助项目
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参考文献：
[1]Owen M P,Joyce E H,Bevan J A.Sources of activator Calcium for extrinsic vascular tone and nimodipine inhibition of that tone in proximal vs.distal rabbit ear arteries.J Pharmacol Exp Ther,1987,243:27～34
[2]Worley J F，Quayle J M,Standen N B,et al.Regulation of single calcium channels in cerebral arteries by voltage,serotonin,and dihydropyridines.Am J Physiol,1991,61:H1951～1960
[3]孔维佳，任田英，Nuttall A L.硝普钠耳毒作用的内耳靶组织.耳鼻咽喉-头颈外科杂志.1996，3：176～180
, http://www.100md.com
[4]Sanders A R E,Tsutsumi M.Burris K D.Serotonin receptors and phosphatidylinositol turnover.Ann N Y Acad Sci,1990,600:224～235
[5]Clark A H,Garland C J.5-hydroxytryptamine-stimulated accumulation of 1.2-diacylglycerol in the rabbit basilar artery:A role for protein kinase C in smooth muscle contraction.Br J Pharmacol,1991,102:415～421
[6]Hirose K,Iino M,Endo M.Caffeine inhibits Ca2+-mediated potention of inositol 1,4,5-trisphosphate-induce Ca2+-release in permeabilized vascular smooth muscle cell.Biochem Biophys Res Commum,1993,194:726～732
, http://www.100md.com
[7]Nelson S R,Chien T,Salvo J D.Genistein sensitivity of Calcuim transport pathways in serotonin-activated vascular smooth muscle cells.Arch Biochem Biophys,1997,345:65～72
[8]Hirakawa Y,Kuga T,Kobayashi S,et al.Dual reguration of L-type Ca2+ channels by serotonin 2-receptor stimulation in vascular smooth muscle cells.Am J Physiol,1995,268:H544～549
(收稿 1999-06-22 修回 1999-10-12), 百拇医药