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噪声对听觉的损伤是一个尚未完全清楚的多因素复杂机制,其机理是当前研究热点。高强度的噪声主要引起机械性损伤,造成不同程度的盖膜—毛细胞的机械性破坏,甚至螺旋器从基底膜上剥离,可立即产生永久性听力损失。中低强度的噪声则以代谢性损伤为主,引起耳蜗毛细胞、支持细胞的酶系统严重紊乱,导致能量代谢障碍,影响听觉功能。 谷氨酸(glutamate, Glu)是耳蜗内毛细胞/传入神经突触的神经递质,同时又是一种神经毒物质。根据Glu对中枢神经元损伤的理论和模式,我们提出了Glu-NMDA-NOS-ROS通路在声损伤中的作用机理假设。该假设认为,噪声可引起毛细胞过量释放Glu;Glu通过物理扩散作用突触后膜,引起后膜上N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-asparate, NMDA)受体的过度激活;进而引起突触间隙液中的Ca2+大量内流,胞内高Ca2+使结构型一氧化氮合成酶(constitutive nitric oxide synthase, cNOS)的活性提高,同时噪声本身也引起NOS活性的增强;NOS催化形成的大量一氧化氮(nitric oxide, NO),导致耳蜗内活性氧(reactive oxygen species, ROS)堆积;该通路的终产物ROS是引起毛细胞和螺旋神经节细胞损伤,导致听力下降的重要原因。 本研究运用听觉电生理、超微结构、免疫组化等方法,豚鼠为实验对象,验证Glu-NMDA-NOS-ROS通路在声损伤中的作用。首先研究声刺激后耳蜗组织NO代谢产物和血清总抗氧化能力(total antioxidant capacity, TAC)的变化,探讨外源性NO对耳蜗功能、形态的影响,研究噪声刺激后耳蜗组织NOS活性的表达;在此基础上,研究NMDA受体的非竞争性拮抗剂MK-801在声损伤中的作用,认识NOS的竞争性拮抗剂N-硝基左旋精氨酸甲酯(NG-nitro-L-arginine methyl ester, L-NAME)对声损伤的影响,最后,探讨在声损伤中,自由基清除剂α-硫辛酸对耳蜗保护作用。 主要实验结果和结论如下: