作者:章菊琴 王永华 王枫 罗嵩
【摘要】 [目的]观察高压氧(HBO)对卡那霉素致聋肾虚豚鼠的耳蜗琥珀酸脱氢霉(SDH)变化的影响。[方法]将30只雄性豚鼠随机分为3组,每组10只,分别为正常对照组(正常组)、肾虚耳聋模型对照组(模型组)、肾虚耳聋高压氧治疗组(治疗组),以听性脑干反应(ABR)及SDH组织化学检测为指标。[ 结果]模型组豚鼠ABR反应阈明显升高,治疗组ABR反应阈升高幅度明显低于模型组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);模型组SDH显色变淡或消失,毛细胞受损显著,治疗组SDH变化、毛细胞受损程度均明显低于模型组。[ 结论]HBO能提高内耳SDH的活性,促进受损细胞功能恢复,对卡那霉素致聋肾虚型豚鼠有一定的治疗作用。
【关键词】 高压氧;琥珀酸脱氢霉;肾虚;耳聋
Abstract:[Objective]To observe the effect of hyperbaric oxygen(HBO)on succinate dehydrogenase (SDH)of kanamycin induced ototoxic cochlear hair cells in kidneydeficiency guinea pig.[Methods]30 healthy male guinea pigs were pided randomly into three groups:normal group,model group and therapy group,10 in each group.Auditory brain stem response (ABR)and SDH in the cochlear hair cells were taken as indexes.[Results]The thresholds of ABR of the guinea pigs in the model group rose markedly,while those of therapy group rose slightly.The difference was significant between two groups.The degree of hair cell lesion in the model group was higher than those in the therapy group,and the change of SDH activity within cochlear hair cells in the model group was more obvious than those in the therapy group.[Conclusions]HBO therapy has curative effect on kanamycin induced ototoxic cochlear in kidneydeficiency guinea pig.The mechanism may be associated with its protected activity of SDH in inner ear and the recovery of impaired cell.
Key words:hyperbaric oxygen;succinate dehydrogenase;kidneydeficiency;deafness
近年来,国内应用补肾活血中药为主治疗耳聋取得了显著成效,高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)治疗感音神经性耳聋也取得一定疗效,本实验以琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)及听性脑干反应(ABR)为指标,观察HBO对卡那霉素致聋肾虚豚鼠耳蜗毛细胞琥珀酸脱氢酶活性的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物分组及造模
选用健康活泼、无耳疾、耳廓反射灵敏的白色红目雄性豚鼠30只,体重250~350g,购自中科院上海实验动物中心。适应性饲养1周后随机分为3组,分别为正常对照组(正常组)、肾虚耳聋模型对照组(模型组)、肾虚耳聋高压氧治疗组(治疗组),每组各10只。根据文献记载的方法进行造模[12],将模型组及治疗组豚鼠按50mg/(kg·d)-1的剂量每日肌注醋酸泼尼松龙注射液(以造成肾虚动物模型),共10d,从第6d起按400mg/(kg·d)-1的剂量每日肌注硫酸卡那霉素,直至第10d。
1.2 HBO治疗
在造模结束经ABR检查后,根据文献治疗方法[3],将治疗组豚鼠置于2MPa透明有机玻璃纯氧动物专用实验舱内吸氧,压力0.12MPa,升压、稳压、降压时间分别为15min、25min、10min,每次总时间为50min。1次/d,共10d。模型组豚鼠在造模完成后停药观察。正常组豚鼠不作任何处理。
1.3 观察指标
1.3.1 动物的一般状况
观察记录动物的一般状况,包括饮食、大小便、活动情况、毛发等,并在实验前后分别称重比较。
1.3.2 听性脑干反应(ABR)
动物用1%戊巴比妥钠30mg/kg腹腔注射麻醉后,在隔音的电屏蔽室内用ZEP(北京中科电气高技术公司生产)诱发电位仪进行ABR测试。记录电极位居颅顶部,参考电极和接地电极分别置于同侧和对侧乳突部,刺激声为交替短声(click),带通滤波100~3000Hz,TDH-39耳机输出,耳机距离豚鼠耳道口0.5cm,刺激声重复率为20Hz,叠加256次,扫描时程10ms,接近阈值时按5dB逐档递减,以Ⅲ波为基准确定反应阈,分别在造模前、造模后及治疗后进行ABR测试。
1.3.3 组织化学检测
三组豚鼠分别检测耳蜗毛细胞琥珀酸脱氢酶(SDH),各组豚鼠SDH的测定都是在严格控制的相同条件下进行。琥珀酸脱氢酶作用液根据文献[4]方法配制。
豚鼠处死后,立即取耳蜗,迅速在蜗尖钻孔,将蜗窗和前庭窗开放。用生理盐水灌流4次后灌流SDH作用液。从动物处死至作用液灌流结束,3min内完成。然后将耳蜗置于37℃作用液中温育60min;再以10%福尔马林溶液(4℃)灌流3次,并置该溶液中于4℃冰箱内继续固定24h以上。再做耳蜗铺片,光镜下观察。
1.4 统计学处理
各组数据使用SPSS10.0软件统计包进行统计分析。
2 结果
2.1 一般状况
模型组及治疗组大部分豚鼠在第10d左右相继出现下列症状:食量减少、体重增长缓慢或在原有基础上开始下降、大便干结等,体毛枯疏无光泽,活动量减少,反应迟钝,蜷缩群集,易于捕捉。造模完成经ABR检测后,模型组豚鼠停药观察,治疗组豚鼠进行HBO治疗,两组豚鼠体重开始逐渐回升,但体毛仍疏松无光泽,反应迟钝,易于捕捉。
2.2 ABR
实验前三组动物ABR反应阈差异无统计学意义(P>0.05)。造模后,模型组及治疗组豚鼠ABR阈值明显升高,两组比较差异无统计学意义(P>0.05),两组分别与正常组比较差异有统计学意义(P<0.05);治疗组豚鼠经HBO治疗后,ABR阈值降低,经方差分析,三组差异有统计学意义(F=92.53,P<0.05),见表1。表1 实验前后各组动物ABR阈值(略)
2.3 组织化学检测
光镜下可观察到正常组豚鼠耳蜗基底膜铺片毛细胞SDH组化反应呈深蓝色,表现为胞质内均充满着密集的深蓝色颗粒状沉淀物,内外毛细胞排列整齐,细胞间隔均匀,边界清楚,各细胞染色深浅一致;模型组豚鼠耳蜗基底膜铺片显示SDH染色变淡,有的甚至消失,外毛细胞排列参差不齐,有散在的细胞空位(提示毛细胞缺损),毛细胞边界模糊,毛细胞内染色浅,着色不均匀。其变化特点是:耳蜗外毛细胞受损明显,SDH变化显著,内毛细胞无明显损害;治疗组豚鼠毛细胞SDH酶活性有明显恢复,但仍有部分区域着色变浅,毛细胞排列基本恢复正常,但毛细胞染色仍不均匀。
3 讨论
文献报道氨基糖甙类抗生素能引起耳蜗毛细胞SDH活性减弱或消失,本实验结果显示耳蜗毛细胞内SDH染色变淡甚至消失表明氨基糖甙类抗生素对SDH的活性有抑制作用,与文献报道一致[56]。SDH是脱氢酶中最重要的酶,是用于反映三羧酸循环的标志酶。糖的有氧氧化是维持毛细胞生理功能的主要能量来源,其有氧氧化是在线粒体内进行,琥珀酸氧化酶系统的酶在线粒体内排列成链,SDH是该系统的第一个酶,存在于所有有氧呼吸的细胞内,与线粒体膜牢固结合。在组化染色中,其活性表现为蓝色沉淀,细胞内着色的部位和着色的深浅代表SDH的存在部位及酶的活性;SDH的活性标志着三羧酸循环的活跃程度。由于耳蜗的血流供应及血循环特点,耳蜗末梢侧支循环较少,容易受缺血、瘀血的影响,一旦内耳血供减少,或发生血液瘀滞及阻塞,引起血流不畅,即可使耳蜗缺血缺氧,导致毛细胞受损害。
HBO使病灶及周围缺血组织的血管扩张,而正常血管收缩,提高氧含量,同时血流速度加快,或血流量增加,微循环得到了改善。HBO还能使血氧弥散能力增强,从而增加组织氧储备量,并使氧的有效弥散范围增大,从而改善全身的缺氧状态。HBO提高了SDH的活性,维持了毛细胞内线粒体能量代谢,维持了细胞功能活动对能量的需求,改善了因卡那霉素导致的听力损害。
参考文献
[1]刘蓬.肾阴虚对卡那霉素耳毒易感性的影响[J].中国中医基础医学杂志,2002,8(3):2427.
[2]刘蓬,邱宝珊,王培源,等.肾阴虚对豚鼠听力的影响及补肾中药的拮抗作用[J].中国西医结合">中西医结合耳鼻咽喉科杂志,2001,9(2):5963.
[3]徐林根,张天宇,林岳鑫,等.高压氧对庆大霉素致聋豚鼠影响的实验研究[J].中国临床医学,2001,8(5):469470.
[4]阮芳铭.全耳蜗基底膜硬铺片法的改进和组化观察[J].海军医学杂志,2002,23(2):151153.
[5]费兰波.针灸治疗头痛对脑组织血氧变化的影响[J].中国针灸,2000,(1):4749.
[6]常学辉,张介眉.中医肾与耳关系的研究进展[J].内蒙古中医药,2000,1:4142.