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编号:10268771
水杨酸钠对噪声性听力损失影响的实验观察
http://www.100md.com 《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》 1999年第6期
     作者:于宁 李兴启 胡博华 姜泗长

    单位:100853 北京 解放军总医院耳鼻咽喉科研究所

    关键词:水杨酸钠;;听觉丧失;噪声性;;噪声

    中华耳鼻咽喉科杂志990608【摘要】 目的 观察水杨酸钠能否减轻噪声引起的听力损失。方法 将36只健康且耳廓反射正常的花色豚鼠随机分为水杨酸钠实验组、生理盐水对照组、水杨酸钠对照组和噪声暴露组。噪声暴露采用105 dB SPL的4 kHz窄带噪声下暴露2 h,连续5 d。水杨酸钠给药为每天0.5 g/kg体重连续10 d。由短声诱发听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR), 连续测试其阈值;而后取动物双侧耳蜗荧光染色后光镜下行毛细胞计数和形态学观察。结果 ABR阈值测试显示,实验组动物在噪声暴露结束后24 h的听力略好于对照组;形态学观察表明,实验组细胞核异常数据低于对照组。结论 水杨酸钠可能在一定程度上具有拮抗噪声引起的听力损失及保护耳蜗毛细胞的作用
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    The effects of salicylate on noise-induced hearing loss in the guinea pig

    YU Ning,LI Xingqi,HU Bohua,et al. Institute of Otorhinolaryngology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853

    【Abstract】 Objective To investigate the effects of salicylate on noise-induced hearing loss (NIHL) in guinea pigs. Methods The animals were allocated into four groups (salicylate+noise, saline+noise, noise only and salicylate only) and were exposed to a 4 kHz octave band noise at 105 dB SPL for 2 hours for 5 consecutive days. Dynamic changes of ABR thresholds evoked by clicks were monitored. After physiological examination, the cochleae were processed for the morphological examination by light microscopy. Results Mean thresholds of ABRs in the experimental group obtained on 5 th day of the noise exposure was positively lower than the control groups (P<0.05). The similar trends of ABR changes were found during other exposure days and after exposure, but the differences were not statistically significant. In the experimental group, there were 37.00±8.89 hair cell loses as assessed by nucleus staining, and 3.20±1.07 hair cells with nuclear deformation. The noise group had 74.11±10.28 hair cell loses and 10.43±9.71 hair cells with nuclear deformation, whereas the saline group had 63.60±7.97 hair cell loses and 20.80±15.48 hair cells with nuclear deformation. The difference between two groups was significant (P<0.05). Conclusion The results suggest that administration of salicylate facilitates the recovery of cochlear hearing and reduces damage to hair cells after noise exposure.
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    【Key words】 Sodium salicylate Hearing loss, noise-induced Noise

    有实验证明应用抗氧化物可减轻噪声对听觉系统的损害[1],有学者发现水杨酸钠本身就是一种过氧化物的清除剂[2]。此外,Schacht等对氨基糖甙类药物的中毒机理进行了系统研究,证明庆大霉素能作为螯合剂与铁离子生成庆大霉素-铁复合物,这种复合物可以促进过氧化物的产生, 而水杨酸钠在此过程中可竞争性抑制庆大霉素-铁复合物的产生[3],提示水杨酸钠可以减轻耳毒性作用。本实验目的在于观察水杨酸钠是否能够减轻噪声引起的听力损失。

    材料与方法

    一、 实验动物

    取耳廓反射正常、健康花色豚鼠36只,随机分为:实验组(噪声暴露+水杨酸钠)12只,水杨酸钠每日0.5 g/kg体重;生理盐水组(噪声暴露+等量生理盐水)12只;水杨酸钠对照组6只(等量水杨酸钠);噪声对照组(噪声暴露)6只。在实验前对所有动物进行听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)检查,去除ABR大于40 dB SPL者。
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    二、实验器材

    药品:水杨酸钠(sodium salicylate)北京化学试剂二厂生产,批号:910418,加生理盐水配制成0.1 mol/L的溶液。 实验设备: 1049型信号发生器 (丹麦B&K);1617型带通滤波器(丹麦B&K);2209型声级计(丹麦B&K);D1002型喇叭(北京第一无线电器材厂);7S11A 信号处理机(日本)。

    三、实验过程

    整项实验为期11 d。实验中每日定时测试动物ABR阈值,之后经腹腔注射给药。实验组与生理盐水组动物在1~3 d每天监测ABR并给药;4~8 d每天在测试动物ABR并给药后开始噪声暴露,在噪声暴露结束后即刻监测ABR阈值;8~10 d继续监测ABR并给药。水杨酸钠对照组监测ABR 10 d。噪声对照组的暴露与监测同实验组及生理盐水组,但不给任何药物。第11 d在实验动物检测完ABR后麻醉处死,取所有动物双侧颞骨备形态学检查。
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    四、生理功能与形态学检查

    1.噪声暴露与听力检查方法:105 dB SPL的4 kHz窄带噪声由1049型信号发生器、1617型带通滤波器和D1002型喇叭组合发生。声音强度经2209型声级计校准。动物置于混合声场中,暴露于4 kHz窄带噪声下,在4~8 d以2 h/d的条件连续暴露5 d并监测ABR。ABR监测(7S11A)选交替短声刺激,重复率20次/s,平均叠加次数256,扫描时间10 ms,滤波带宽80~3 000 Hz。记录电极置于颅顶,参考电极置于刺激侧耳垂,地线接对侧耳垂,耳机距外耳道口3 cm。

    2.形态学检查方法:Corti 器经Hochest 33342荧光染色后做耳蜗铺片,荧光显微镜下行细胞核形态观察和毛细胞计数。毛细胞异常分为:毛细胞的细胞核消失,毛细胞核明显肿大。

    结果

    一、 生理指标
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    如图1所示,水杨酸钠对照组动物给药后至4 h听力有明显变化(P<0.05),至16 h时听力基本恢复。由此证明本实验所用的水杨酸钠对动物听力有暂时性影响。

    各组动物在实验过程中的ABR阈值(不包括在实验过程中死亡动物)变化见图2。各噪声暴露组间豚鼠的ABR反应阈平均值, 在0~3 d均无明显差异。在第4~8 d水杨酸钠实验组与生理盐水组和噪声对照组之间,除在第5 d暴露前(即第4 d暴露结束后22 h)的ABR平均阈值[±s,水杨酸钠实验组(55.48±3.29)dB SPL,生理盐水组(62.55±5.67)dB SPL,噪声对照组(64.09±1.53)dB SPL]有统计学差异(t=2.227,P<0.05)外,其他时间组间的阈值有差异但无统计学意义。停止暴露后即第9~11 d各组动物的ABR阈值有差异,但不明显(t=1.615,P>0.05)。
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    图1 水杨酸钠对照组豚鼠(10耳)给药后24 h ABR平均反应阈

    图2 各组豚鼠11 d实验过程中ABR平均反应阈值

    二、 耳蜗铺片观察

    将随机选定的40只耳蜗(每组5只动物的双侧耳蜗)在荧光显微镜下对耳蜗铺片进行观察。因未见内毛细胞有明显损伤, 故图3~6仅显示各组动物外毛细胞的缺失和细胞核水肿。从耳蜗第一回开始至顶回,逐个计数外毛细胞异常者进行t检验(表1)。

    表1 各组动物外毛细胞损伤统计(±s个) 分组

    耳数
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    细胞缺失

    细胞核水肿

    水杨酸钠对照组

    10

    24.00± 5.58

    0

    实验组

    10

    37.00± 8.89*

    3.20± 1.07

    生理盐水组

    10
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    63.60± 7.97**

    20.80±15.48*

    噪声对照组

    10

    74.11±10.28**

    10.43± 9.71*

    注:各组均与水杨酸钠对照组比较,*P<0.05,**P<0.01讨论

    本组实验中噪声对照组在连续噪声暴露5 d后使ABR产生一定的永久性阈移(15~20 dB)和耳蜗毛细胞核的形态学改变,并与生理盐水组结果相近,说明本实验的暴露条件可造成噪声性听力损失模型。
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    形态学结果表明,实验组毛细胞损伤的数目低于生理盐水组和噪声对照组(表1),前者与后两者之间差异有显著性(P<0.05),提示水杨酸钠有部分降低噪声对损伤的作用。生理学结果也显示,实验组在第5 d噪声暴露前(即第4 d噪声暴露结束后22 h)的ABR阈值较生理盐水组与噪声对照组低(P<0.05),似说明水杨酸钠可加快听力恢复。在第5~8 d以及第9~11 d的阈值也有相似趋势,但不明显(P>0.05)。这似乎与形态学结果不一致。其原因可能是:我们所采用的ABR的测试只能反映耳蜗的部分听力状况,因此ABR往往不敏感,而形态观察采用的是DNA荧光染料Hochest 33342染色后观察细胞核的变化。根据我们以往工作,这种染色方法可能在发现毛细胞早期病变方面,比采用耳蜗肌动蛋白染色观察表皮板、纤毛更敏感。所以,虽然形态结果显示各组动物毛细胞核异常数目之间有差异,但从整体来说损伤较小,可能不致产生功能上太大的差异;另一原因可能是在第11 d取的形态学观察标本,与进行动态观察的生理测试在时间上有差异,从而产生生理结果与形态学结果的不一致。
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    噪声暴露可引起耳蜗的缺血缺氧[4],有实验证明噪声暴露后过氧化物酶的含量减少[5],使用抗氧化物可减轻噪声对听觉系统的损害[1],使用增强抗氧化物作用的物质(R-phenylisopropyladenosine,R-PIA)则会进一步拮抗噪声性听力损失[6]。既往的研究表明水杨酸钠可以产生暂时性听力阈移,与噪声联合应用无累积效应[7,8],本实验结果显示似与此相一致。近年有研究表明水杨酸钠可以作为一种氧自由基的清除剂,减少其对机体的损伤[3]。Seidman等[9]报道在机体缺血缺氧后,再灌注时可产生氧自由基,即产生氧自由基有一定的时间过程。本实验结果显示每日噪声暴露结束后即刻测试ABR,实验组与实验对照组之间ABR阈移无差异,但在噪声暴露结束后22 h,前者阈值明显低于后者。本实验中没有测定抗过氧化物酶含量与活性,对过氧化物的实际变化不清楚。但由此结果我们可推测:噪声暴露后一定时间内才会产生氧自由基,而水杨酸钠清除氧自由基的作用也可能在噪声暴露后恢复期才出现。既往学者在水杨酸钠与噪声暴露的联合应用中并未观察到此现象,可能是由实验设计、观察手段的不同所致,对于其机理有待进一步探讨。
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    图3 水杨酸钠对照组动物耳蜗第二回外毛细胞丢失(↑1)。

    Hochest 33342荧光染色 ×400

    图4 噪声组动物耳蜗第二回外毛细胞丢失(↑1)与毛细胞核水肿(↑2)。

    Hochest 33342荧光染色 ×400

    图5 实验组动物耳蜗第二回外毛细胞丢失(↑1)与毛细胞核水肿(↑2)。

    Hochest 33342荧光染色 ×400
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    图6 生理盐水组动物耳蜗第二回外毛细胞丢失(↑1)与毛细胞核水肿(↑2)。

    Hochest 33342荧光染色 ×400

    参考文献

    1 Quirk WS, Shivapuja BG, Schwimmer CL, et al. Lipid peroxidation inhibitor attenuates noise-induced temporary threshold shifts. Hear Res, 1994, 74: 217-220.

    2 Dinis TC, Maderia VM, Almeida LM. Action of phenolic derivatives (acetaminophen, salicylate, and 5-aminosalicylate) as inhibitors of membrane lipid peroxidation and as peroxyl radical scavengers. Arch Biochem Biophys, 1994, 315: 161-169.
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    3 Priuska EM, Schacht J. Formation of free radicals by gentamicin and iron and evidence for an iron/gentamicin complex. Biochem Pharmacol, 1995, 50:1749-1752.

    4 Scheibe F, Haupt H, Ludwig C. Intensity-related changes in cochlear blood flow in the guinea pig during and following acoustic exposure. Eur Arch Otorhinolaryngol, 1993, 250: 281-285.

    5 Jacono AA, Hu B, Kopke RD, et al. Changes in cochlear antioxidant enzyme activity after sound conditioning and noise exposure in the chinchilla. Hear Res, 1998, 117: 31-38.
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    6 Hu BH, Zheng XY, McFadden SL, et al. R-phenylisopropyladenosine attenuates noise-induced hearing loss in the chinchilla. Hear Res, 1997, 113: 198-206.

    7 Cazals Y, Li XQ, Aurousseau C, et al. Acute effects of noradrenalin related vasoactive agents on the ototoxicity of aspirin: an experimental study in the guinea pig. Hear Res, 1988, 36:89-96.

    8 Escoubet B, Amsallem P,Ferrary E, et al. Prostaglandin synthesis by the cochlea of the guinea pig. Influence of aspirin, gentamicin,and acoustic stimulation. Prostaglandins, 1985, 29: 589-599.

    9 Seidman MD, Qurik WS. The protective effects of tirilated mesylate(U74006F) on ischemic and reperfusion-induced cochlear damage. Otolaryngol Head Neck Surg, 1991,105: 511-516.

    (收稿:1999-07-30 修回:1999-09-17), http://www.100md.com