哺乳动物耳蜗外毛细胞的马达蛋白:Prestin

近几年的研究发现,在耳蜗基底膜的外毛细胞膜上有一种新奇的蛋白质:prestin(马达蛋白),它能感受细胞膜电位的变化,进而发生构象改变,引发外毛细胞的形状和表面积的改变.Prestin作为一种独特的马达蛋白,能驱动耳蜗外毛细胞的电能动性(electromotility),产生耳蜗的放大器作用,因而使哺乳动物的听觉具有高度的敏感性,广阔的听觉域,敏锐的频率选择性.这种蛋白质的缺失或基因的突变会导致听觉功能严重受损,对于prestin的深入细致的研究,也许可以使人们进一步认识和理解哺乳动物的听觉调谐机制,通过对这种蛋白质基因的表达的调控,是否能够防治一些与之相关的疾病?这或许将是今后听觉研究领域的一个重要课题.

耳蜗中三磷酸腺苷的来源及其释放机制

大量的研究结果表明,三磷酸腺苷(ATP)是在耳蜗及前庭功能中起着重要作用的信号分子.ATP的信号传导通过有7种亚型离子型的P2x受体(P2xR1-7)和有11种亚型的代谢型P2y受体(P2yR1-11)来实现.P2xR亚型位于毛细胞顶端尤其是静纤毛处、Deiters细胞、Reissner膜、血管平滑肌、螺旋神经节神经元胞体及其与内外毛细胞形成突触的神经末端.P2γR表达于K(o)lliker器支持细胞,毛细胞和包含血管纹的耳蜗外侧壁[1].作为非选择性的阳离子通道,P2γR为钙离子进入细胞质提供了直接通道,同时P2γR也能激活磷脂酶C释放细胞内钙离子及影响腺苷酸环化酶活性[2].ATP由哪些细胞释放及通过何种机制释放,至今尚未有确切的定论.何珊等[3]已证实血管纹缘细胞内含有ATP的囊泡,国内外一些文献陆续报道血管纹缘细胞及Corti器支持细胞等有ATP存在的证据.但ATP的释放机制仍需进一步的研究.

081 鼻咽癌对听功能影响的再认识

大部分并发分泌性中耳炎的鼻咽癌患者的咽鼓管是开放的，传统的机械压迫及淋巴回流障碍的学说受到很大挑战。鼻咽腔气流变化、神经-肌肉麻痹及咽鼓管顺应性改变是导致中耳负压的主要原因。放疗后60个月咽鼓管功能差，可表现为假性感音神经性听力损失。在内耳损伤方面，高频听力损失重于言语频率损失。射线对窝后听系统有不可忽视的损害。顺铂的耳毒性由自由基产物引起，首先损伤外毛细胞。通过综合防治可使听功能损害减到低。

柯替器里人名(名人)多

柯替器(Corti's organ)，又称为螺旋器，位于基底膜上，是耳蜗神经的末梢感受器，由内毛细胞、外毛细胞、支持细胞和盖膜组成。柯替器虽小，但结构复杂，其中仅以人名命名的细胞或结构就有10多个，还不包括前庭膜的发现者Ernst Reissner(1824～1878)。我们不禁要问，这些人都是谁?他们的经历如何?他们是怎样发现这些以他们的名字命名的结构的?带着这些问题，笔者复习了有关文献，对这些名人的情况简介如下，希望能从另一个侧面帮助年轻的耳鼻咽喉科医生了解柯替器的解剖。……

221Prestin是外毛细胞电机械活动和耳蜗放大作用所必需的蛋白

内、外毛细胞对慢性轻度低氧及谷氨酸盐耳毒性的差异易感性：听神经病病因探讨

线粒体突变与遗传性耳聋

背景线粒体在真核细胞中的作用是产生细胞生理活动所需能量的中心.而在耳蜗的外毛细胞、支持细胞和血管纹中均含有大量的线粒体,近些年来的研究发现线粒体基因的突变可以导致遗传性综合征和非综合征耳聋.通过对线粒体基因突变的研究可以使我们对耳聋的致病机理有更深刻的了解.

内毛细胞带状突触的形态及功能研究进展

耳蜗作为哺乳动物的听觉器官,能够编码不同频率和强度的声音,这一过程由两种机械力感受细胞参与,即内毛细胞和外毛细胞.具有电运动性的外毛细胞,使耳蜗对声音的频率具有高度敏感性和选择性,对声音有放大作用;而内毛细胞才是真正将声音的频率和强度信息传递给中枢神经系统的感受细胞.耳蜗内毛细胞将声波的振动模拟为电信号,形成电势差,刺激神经递质释放到相应的螺旋神经元,再由螺旋神经元投射到中枢神经系统.

Prestin——外毛细胞运动蛋白

2000年Zheng等[1]成功克隆了第一个外毛细胞运动蛋白基因,命名为"prestin".近年来,关于prestin在外毛细胞的表达、定位以及prestin与外毛细胞电运动和耳蜗放大效应之间的关系成为研究热点.

蝙蝠耳蜗Corti器的电子显微镜观察

目的 研究蝙蝠耳蜗基底膜毛细胞及静纤毛的特化现象.方法 扫描电镜和透射电镜观察三种蝙蝠耳蜗毛细胞及静纤毛的表面亚显微结构形态.结果 外毛细胞静纤毛特别的短,外毛细胞体呈瓶状或哑铃状,外毛细胞体被Deiters细胞的杯状膜包裹.结论 我们观察到三种蝙蝠耳蜗外毛细胞体基本呈烧瓶状和哑铃状,明显有别于其他哺乳类耳蜗外毛细胞呈圆柱型的形态.这种毛细胞体的独特形态,可能是蝙蝠为适应高频回声定位的需要出现的特化现象.

bFGF和NT3基因共表达质粒对豚鼠庆大霉素耳蜗损害的防治作用研究

目的 探讨pBudCE4.1-bFGF-NT3基因共表达载体对豚鼠庆大霉素耳蜗损害的防治疗作用.方法 取健康豚鼠造模,分组,即:治疗组、预防组、对照组、NT3组、bFGF组.治疗组经右耳圆窗导入pBudCE4.1-bFGF-NT3、bFGF组、NT3组分别导人pCI-bFGF及pUC18-NT3;预防组在肌注庆大霉索前,先行导人共表达质粒:对照组导入SA-EGFP.各组动物分别进行ABR阈值的测试:耳蜗外毛细胞、螺旋神经节细胞计数并观察组织形态学变化.结果 ABR阈值测试,预防组、治疗组、NT-3组、bFGF组与对照组比较差异有显著意义(P<0.01),治疗组与NT-3组、bFGF组比较差异有显著意义(P<0.01),对照组,外毛细胞大面积缺失及细胞水肿坏死.而预防组、治疗组、N1r3XEG、bFGF组外毛细胞缺失等渍理性改变均显著减轻.毛细胞计数:预防组、治疗组、NT-3组、bFGF组与对照组比较差异有显著意义(P<0.01),治疗组与NT-3组、bFGF组比较差异有显著意义(P<0.01).对照组螺旋神经节细胞大面积坏死肿胀和消失,而预防组、治疗组、NT-3组、bFGF组仅有少数的螺旋神经节细胞发生退行性病变和损失.螺旋神经节细胞计数:预防组、治疗组、NT-3组、bFGF组与对照组比较差异有显著性(P<0.01),预防组、治疗组与NT-3组、bFGF组与比较差异有显著性(P<0.01).NT-3组与bFGF组比较差异有显著性(P<0.01).结论 pBudCE4.1-bFGF-NT3真核共表达载体,可有效预防和治疗庆大霉素对豚鼠耳蜗的损害.

噪声损伤引起耳蜗外毛细胞凋亡时细胞核内单链DNA的产生及EndoG的转移

目的 观察噪声损伤后耳蜗外毛细胞内单链DNA和EndoG的变化,探讨耳蜗外毛细胞的死亡机制.方法 豚鼠随机分为噪声暴露组、MNNG耳蜗灌流组和对照组(每组各12只);小鼠随机分为噪声暴露组和对照组(每组12只).分离解剖耳蜗后,用碘化丙啶(PI)染色细胞核、Pholloidin染色F-actin,免疫荧光抗体分别染色单链DNA(ssDNA)、核酸内切酶G(Endonuclease G EndoG)和凋亡诱导因子(Apoptosis inducing factors,AIF),制备耳蜗铺片,激光共聚焦显微镜下观察凋亡和坏死毛细胞内的荧光信号变化.结果 (1)暴露于120 dBSPL的白噪声环境中每天4小时,连续2天后引起豚鼠和小鼠耳蜗外毛细胞凋亡时,其细胞核内产生ssDNA,而在正常细胞内没有三ssDNA;(2)在正常情况下,EndoG分布于耳蜗毛细胞的细胞核外,在暴露于上述噪声后发生凋亡和坏死的豚鼠耳蜗外毛细胞中.EndoG从细胞核外转移到细胞核内,细胞核中的EndoG显著增加;(3)豚鼠耳蜗外淋巴灌流烷化剂MNNG后发生耳蜗外毛细胞凋亡和坏死,在凋亡和坏死的耳蜗外毛细胞中,AIF自线粒体转移到细胞核,其变化与噪声损伤引起耳蜗外毛细胞凋亡和坏死时一致.结论 噪声刺激或烷化剂MNNG灌流后,造成耳蜗外毛细胞DNA损伤,产生ssDNA,引起AIF和EndoG自线粒体释放,激活Caspase-3,AIF和EndoG进一步向细胞核转移,终使细胞核内的DNA降解,导致耳蜗毛细胞的死亡.

豚鼠耳蜗外毛细胞的钾通道

目的研究外毛细胞钾离子通道的生物物理学和药理学特性.方法用细胞贴附式和内面向外式膜片钳技术,研究豚鼠耳蜗单离外毛细胞底侧膜的钾离子单通道电流.结果记录到两种钾离子单通道电流:(1)大电导型钙激活钾通道,在等渗140mmol/L KC1溶液时电导为161+26pS(内面向外式)或155±27pS(细胞贴附式),反转电位为0mV;浴液为Hanks液而电极内液为140mmo/L KC1液时,电导为133±9pS(细胞贴附式).当膜内面浴于无钙液时通道活动消失.通道呈簇状发放或快速簇状发放方式,其开启和关闭时程直方图均可用三阶指数方程拟合.双氢链霉素能够可逆性地抑制外毛细胞的大电导型钙激活钾通道,表现为电流幅度减少,在链霉素浓度增大以及细胞膜电位偏正时更明显,新霉素的抑制作用更强.(2)～44pS钾通道.结论豚鼠耳蜗外毛细胞底侧膜具有两种钾离子通道,研究了其大电导型钙激活钾通道的生物物理学和药理学特性.

次声波对豚鼠畸变产物耳声发射幅度的影响

目的观察强次声波暴露后豚鼠畸变产物耳声发射(DPOAE)的变化情况.方法将15只豚鼠置于频率8Hz、强度为135dB SPL的次声声场中连续暴露90分钟.分别于强次声波暴露前及暴露后即刻(2h内)、2天和5天做畸变产物耳声发射测试.结果强次声波暴露后豚鼠DPOAE的幅度值在各个频率段与暴露前相比均有明显的降低(p＜0.01),随着时间的推移,各个频率的幅度虽有一定的恢复,但仍明显低于暴露前水平(p＜0.01).结论强次声波可导致豚鼠耳蜗外毛细胞功能明显减退.

还原型谷胱甘肽拮抗庆大霉素耳毒性作用观察

目的观察还原型谷胱甘肽对庆大霉素耳蜗毒性的拮抗效果,并且比较了两种给药方法对其效果的影响.方法健康黑目豚鼠41只,随机分为五组,各组动物在观察期结束后,检测由8kHz、4kHz、2kHz频率短音诱发的脑干听觉诱发电位Ⅲ波反应阈;扫描电镜观察外毛细胞形态变化;采用耳蜗基底膜铺片的方法,对深染的外毛细胞表皮板进行计数.结果谷胱甘肽组耳蜗三排外毛细胞呈V字型排列有序.庆大霉素组外毛细胞纤毛散乱、倒伏,深染的表皮板数明显增加,Ⅲ波反应阈明显提高.合并给药组深染的表皮板数较庆大霉素组明显减少,Ⅲ波反应阈的提高幅度明显减小(P＜0.05).后继给药组深染的表皮板数和8kHz、4kHz的Ⅲ波反应阈与庆大霉素组比较均无统计学差异(P＞0.05),然而2kHz的Ⅲ波反应阈与庆大霉素组比较差异有显著性(P＜0.05),谷胱甘肽组与生理盐水组差异无显著性(P＞0.05).结论还原型谷胱甘肽与庆大霉素合并应用可以显著地减轻庆大霉素的耳毒性;庆大霉素停药后再给予还原型谷胱甘肽,对耳蜗高频段的毛细胞所受庆大霉素毒性可能难以产生拮抗作用,但是对耳蜗中、低频段的毛细胞可能提供一定程度的保护作用.

外毛细胞电致运动的分子基础

哺乳类动物对外界刺激声信号的高度精确的分辨产生于它们的耳蜗内感音器官的机械放大机制.其增益可达数千倍之多.这个增益值在小刺激声强时大.但随着刺激声强的增强而渐减小.

氧化应激反应与噪声性耳聋

噪声性耳聋（Noise-Induced Hearing Loss, NIHL)是由强噪声刺激引起内耳毛细胞损伤后所产生的一种感音神经性耳聋。NIHL的听力学特征是4000Hz处听阈提高明显[1]。病理学显示，NIHL病变主要局限于耳蜗底周（高频区），并在距前庭9mm-13mm处明显，从9mm处外毛细胞开始消失，11mm处严重，外毛细胞的损伤重于内毛细胞，内、外柱细胞及其它支持细胞的损伤与内毛细胞相似[2]，病变部位与听力学上4000Hz处听阈提高相吻合。经过几十年的研究，NIHL发生的分子生物学基础也逐渐清楚，研究表明，氧化应激（oxidative stress，OS）是强噪声引起毛细胞损害的一个主要原因[3]。强噪声可引起迷路血管收缩，造成组织缺血、缺氧,影响局部组织有氧代谢，产生大量的活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）、活性氮（Reactive Nitrogen Species ，RNS）等自由基，这些具有强氧化作用的自由基不仅可以破坏细胞内磷脂类物质、细胞核膜、DNA，还可以使细胞内Ca2+超载、抗氧化能力下降、细胞内死亡基因表达增高，终导致细胞凋亡或坏死的发生，内耳毛细胞遭到破坏，出现听力损失[4]。除了噪声性耳聋，老年性聋、药物性聋和化疗药物致聋的损伤机制也可能与氧化应激相关[5-7]。

如何认识耳蜗内、外毛细胞之间的关系

隐性听力损失是一种症状十分隐匿的阈上听觉感知功能缺陷,仅表现为噪声环境中言语识别率下降,临床上常规听力阈值检查正常.目前对于隐性听力损失的研究还不够深入.本文着重就噪声致隐性听力损失所得的启发对耳蜗内外毛细胞之间的关系进行阐述,从而为临床早期诊断隐性听力损失提供参考依据.

Prestin基因敲除小鼠听力和毛细胞改变的相关性研究

目的研究发育和成熟过程中的prestin基因敲除小鼠听力特征,比较其听力损害和外毛细胞(OHC)丧失的相关性,初步探讨OHC丧失的机制.方法利用听性脑干反应(ABR)、抗小鼠耳蜗毛细胞特异性的肌浆球蛋白7a(Mysojn 7a)抗体免疫染色和耳蜗连续切片观察出生后(postnatal,P)14天(P14)～P56的prestin基因敲除纯合子(prestin-/-)、杂合子(prestin+/-)和野生型(prestin+/+)小鼠听阈、耳蜗毛细胞和Corti器的改变.结果P14的prestin-/-小鼠听阈较prestin+/+升高25 dB SPL,至P21和P28,听阈分别提高49 dB和52 dB,P35后听阈改变不明显.在P21的prestin-/-小鼠,32 kHz听阈提高46 dB;prestin+/-也显示约3.5 dB的听阈升高(p＜0.0001).Prestin-/-小鼠在P28以前无明显的OHC丧失,但是,OHC的长度较prestin+/+明显缩短,P28以后,OHC丧失进行性加重.内毛细胞(IHC)丧失明显延迟和轻于OHC.结论Prestin-/-小鼠在毛细胞丧失之前呈现明显的听力损害,OHC的丧失可能与其本身的结构改变和成熟过程中的代谢异常有关.

《耳组织学》书讯

《耳组织学》由孙建和、杨仕明教授等撰写，汇集了国内外几十年来的耳科科研成果，共30章，以耳组织学研究为中心，详细阐述了耳各部分组织结构、形态、成分及相应的生理功能，重点介绍了外耳、中耳的鼓室、咽鼓管及耳蜗的组织结构、血管分布和神经支配，耳蜗迷路、螺旋器，耳蜗骨架结构和生物化学成分，外毛细胞动力蛋白、神经递质、膜性结构、液体腔隙及听觉感受机制，前庭迷路、位觉斑、位觉砂、壶腹嵴及前庭血管分布、神经支配、内淋巴管和内淋巴囊的组织结构；并介绍了近年来国内外在耳发育方面的新研究成果及耳组织相关研究技术。《耳组织学》因其精准的描述和丰富的图片，令人耳目一新。本书从细胞、亚微、超微和分子水平阐述耳的各部分结构，使我们在认识和了解耳的组织结构和功能方面积累了丰富的知识，对医学生，研究生，解剖学、组织学和耳鼻咽喉科专业人员具有重要的参考价值。