老年性聾部分致病機制和干預(yù)的研究進展

王健艷 譚靜芊 楊洛盈 陳愈彬 李永奇 李鵬

中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（廣州 510630）

老年性聾臨床表現(xiàn)為進行性雙側(cè)對稱聽力喪失。目前，全球約10%的人口受到老年性聾的影響，我國第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查(2006年)結(jié)果顯示，聽力和言語殘疾總?cè)藬?shù)為2780萬人，全國有聽力障礙人口20454.1萬人，老年聾人949萬人[1]。隨著社會的逐漸老齡化，老年病的發(fā)病率越來越高[2,3]。本篇綜述旨在探討老年性聾的最新發(fā)病制劑、治療及干預(yù)等，為未來的研究方向提供參考。

1 部分致病機制的研究進展

老年性聾常見的病因有：（1）機體的衰老；（2）遺傳：據(jù)統(tǒng)計40%-50%的老年性聾與遺傳有關(guān)；（3）外在環(huán)境的影響：微弱噪聲的損傷；血管病變；感染；由耳毒性藥物或化學(xué)試劑、酒精等引起的損傷；（4）神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)活性物質(zhì)的改變：如谷氨酸鹽、GABA等。最新研究表明線粒體代謝異常、慢性炎癥等對老年性聾的發(fā)生發(fā)展過程中起著一定的潛在作用。

1.1 線粒體代謝異常

有一種理論認為，內(nèi)耳毛細胞、螺旋神經(jīng)節(jié)和血管紋上皮細胞線粒體中活性氧的積累可導(dǎo)致進一步的氧化應(yīng)激和mtDNA突變[4]。耳蝸毛細胞、螺旋神經(jīng)節(jié)細胞和血管紋細胞線粒體DNA的突變是老年性聾的基本機制[4,5]。研究表明,Aβ的沉積和tau蛋白的過度磷酸化可能導(dǎo)致線粒體功能障礙，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)SIRT1-PGC1α和ROS/VEGF通路通過參與調(diào)節(jié)線粒體功能[5]。最近的實驗也表明，它們的表達水平在老年性聾小鼠模型中發(fā)生了改變。

據(jù)報道，PGC-1α可防止神經(jīng)退行性變化和增強活性氧解毒作用。SIRT1是一種NAD+端依賴蛋白脫乙酰酶位于PGC-1α的上游，它通過調(diào)節(jié)神經(jīng)元的存活和死亡、葡萄糖代謝、胰島素敏感性和線粒體合成，在維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定方面起著至關(guān)重要的作用[6]。線粒體脂肪酸氧化基因的激活需要PCG-1α脫乙?；鳳CG-1α脫乙?；蒘IRT1調(diào)節(jié)。SIRT1-PGC-1α通路的障礙可影響了毛細胞的功能，造成聽力損失。SIRT1、SIRT3和SIRT5在22個月大的CBA/J小鼠耳蝸中的表達降低[7]。有研究表明，SIRT1是miR-29的直接靶基因[8]，而miR-29b在ARHL小鼠模型中表達上調(diào)[9]。Xue T等人發(fā)現(xiàn)SIRT1和PGC-1α存在一個年齡相關(guān)性表達下調(diào)，在耳蝸線粒體功能障礙的老年小鼠中SIRT1和PGC-1α也表達下調(diào)[10]。體外實驗表明,在HEI-OC1細胞中miR-29b過度抑制SIRT1基因和PGC-1α蛋白質(zhì)水平,導(dǎo)致線粒體功能障礙和毛細胞凋亡,而在敲除miR-29b的細胞中,SIRT1 PGC-1α蛋白水平以及它們的mRNA水平,均顯著地上調(diào)[10]。因此,推斷miR-29b/SIRT1 PGC-1α信號通路可能在調(diào)節(jié)毛細胞凋亡和老年性聾的發(fā)病機制發(fā)揮著重要的作用。然而，最近有報道稱，SIRT1在C57BL/6小鼠的老年性聾早期發(fā)病中發(fā)揮了完全相反的作用[11]。SIRT1對老年性聾的影響還有待進一步研究。

VEGF主要通過兩種酪氨酸激酶受體VEGFR-1(Flt-1)和VEGFR-2(Flk-1)向內(nèi)皮細胞傳遞信號[12]?；钚匝酰≧OS，如 H2O2）可以激活 VEGF，而VEGF對血管生成和神經(jīng)元起著重要的保護作用。內(nèi)皮細胞中的線粒體參與VEGFR2的ROS信號反激活或VEGF-誘導(dǎo)的細胞遷移。當(dāng)細胞面臨缺氧環(huán)境時，VEGF的生成和VEGFR2的表達都會上調(diào)，并且線粒體在缺氧環(huán)境下可觸發(fā)H2O2的生成。VEGF還可能通過作用于血管促進神經(jīng)元模式形成、神經(jīng)保護以及神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)的生長。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷時發(fā)現(xiàn)VEGF上調(diào)，外源性VEGF的應(yīng)用促進了中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管生成[12]。VEGF已被證明有助于前庭神經(jīng)鞘瘤和分泌性中耳炎的發(fā)展，使用VEGF拮抗劑可減輕這兩種疾病中的聽力損失[13]。VEGF可能在許多內(nèi)耳疾病中發(fā)揮重要作用，然而，其在老年性聾中的具體作用還有待進一步研究。在一項探索噪聲引起的感音神經(jīng)性損傷的研究中，發(fā)現(xiàn)豚鼠血管紋、螺旋韌帶和螺旋神經(jīng)節(jié)細胞中，噪聲暴露1天后VEGF就開始上調(diào)。因此，在老年性聾發(fā)展過程中VEGF可能起的提高神經(jīng)元存活率的作用。衰老常導(dǎo)致ROS清除減少和ROS活性增加[14]。細胞內(nèi)ROS的積累可導(dǎo)致mtDNA突變和線粒體功能障礙，進而導(dǎo)致VEGF水平下降。VEGF水平下降可能導(dǎo)致Aβ沉積,阻礙了修復(fù)內(nèi)耳的毛細胞和螺旋神經(jīng)節(jié)以及重建大腦血管,導(dǎo)致癡呆或老年性聾。

另一種細胞死亡假說認為，線粒體除了細胞呼吸作用外，還通過涉及胰島素和其他介質(zhì)的信號通路調(diào)節(jié)壽命和衰老過程。除了熱量限制和糖尿病影響聽力外，人們對耳蝸的胰島素活性知之甚少。

1.2 慢性炎癥對老年性聾的影響

慢性炎癥是多種與年齡相關(guān)的病理和衰老組織的自然發(fā)展過程的關(guān)鍵因素，包括神經(jīng)系統(tǒng)[15]，關(guān)于炎癥與老年性聾的研究很少。慢性炎癥的途徑還不完全清楚，但是已經(jīng)提出了幾種可能的機制[16]。由于促炎蛋白的積累炎癥可能是后天獲得的高“炎癥狀態(tài)”的結(jié)果，身體衰老時對促炎蛋白的調(diào)節(jié)越來越差，針對病原體的反應(yīng)分子和細胞的逐漸累積，最終會破壞人體自身的組織結(jié)構(gòu)。炎癥的另一個來源可能是由于細胞廢物的清除不足而導(dǎo)致的細胞碎片的積累。

既往認為耳蝸具有免疫特權(quán)，類似于血腦屏障；因為耳蝸包含一個嚴格調(diào)控的微循環(huán)環(huán)境，缺乏任何類型的淋巴引流[17]。耳蝸側(cè)壁的血管紋細胞擁有一個精密連接的網(wǎng)絡(luò)，以防止蝸內(nèi)區(qū)域接觸血液流動，這些連接構(gòu)成了人體中最有效的血液組織屏障之一。內(nèi)耳組織和血液的這種分離被稱為“血迷路屏障”。然而有研究發(fā)現(xiàn)淋巴細胞和巨噬細胞能夠滲透到豚鼠的內(nèi)淋巴囊，這為聽覺系統(tǒng)中直接免疫反應(yīng)提供了有力證據(jù)。耳蝸側(cè)壁、血管紋和螺旋韌帶區(qū)域是炎癥的關(guān)鍵區(qū)域[15]。進一步了解耳蝸和聽覺大腦中促炎分子的性質(zhì)和潛在的感興趣的非感覺區(qū)域，以及未來的研究著重在耳蝸炎癥的機制以及其隨著年齡增長而產(chǎn)生的自然變化，這可能有利于我們更好的了解老年性聾。

有最新研究發(fā)現(xiàn)聽力損失與C反應(yīng)蛋白，IL-6，TNF-α存在相關(guān)性[15]。最引人注目的人類研究是由Verschuur等進行的，該研究組研究了聽力閾值與炎癥的關(guān)鍵血清生物標志物之間的關(guān)系[18]。他們分析了老年人平均聽力閾值與其IL-6和CRP水平、白細胞計數(shù)以及中性粒細胞計數(shù)之間的定量關(guān)系，表明了隨著年齡的增長全身炎癥逐漸增加聽力閾值下降，得出炎癥是老年性聾機制的一個組成部分的結(jié)論。為了消除潛在的樣本偏差，同一組人對不同的人群數(shù)據(jù)集進行了類似的調(diào)查，得出了許多相同的基本結(jié)論[19]。

NIHL在某些方面與老年性聾有關(guān)。有研究人員檢測了噪音對耳蝸造成損傷后耳蝸中促炎細胞因子生物標志物，如TNF-α,IL-1β和IL-6，得出結(jié)論耳蝸的非感覺區(qū)尤其是耳蝸側(cè)壁是噪聲性過度暴露后常見的炎癥關(guān)鍵區(qū)域。其中，噪聲暴露后3、6小時耳蝸側(cè)壁IL-6細胞因子表達最高。此外，細胞因子IL-6通路的阻斷已被證明可以改善噪音暴露后的聽力，是未來各種聽力損失治療的潛在途徑[20]。

1.3 與老年性聾相關(guān)的候選基因

由于聲音的感知涉及許多復(fù)雜的通路，任意一個通路的組成部分年齡相關(guān)變化都可能導(dǎo)致老年性聾的產(chǎn)生。利用候選基因方法提出了幾個基因和位點[21],其中包括DFNA18和DFNA5位點、染色體8q24、KCNQ4的13 kb區(qū)域、n-乙酰基轉(zhuǎn)移酶2、代謝型谷氨酸受體7、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GST)、載脂蛋白E等位基因34、內(nèi)皮素-1(EDN1),線粒體解偶聯(lián)蛋白2(UCP2)、線粒體DNA突變。

一些候選基因已知與氧化應(yīng)激和動脈粥樣硬化相關(guān)。當(dāng)谷胱甘肽水平較低時，耳蝸更容易受到強噪聲和藥物的影響。Van Eyken等人(2007)從歐洲和芬蘭兩個群體中選取了2111個獨立樣本，研究了老年性聾與氧化應(yīng)激相關(guān)基因之間的關(guān)系。雖然他們沒有在前者人群中檢測到GSTM1(mu，染色體 1p13.3)或 GSTT1(theta，染色體 22q11.2)與老年性聾之間存在相關(guān)性，但在后者人群中發(fā)現(xiàn)這兩個基因與老年性聾之間存在顯著的聯(lián)系。UCP2的主要功能是控制線粒體產(chǎn)生的ROS。最近，Sugiura等[22]報道了在日本人群中，UCP2 Ala55Val多態(tài)性與老年性聾顯著相關(guān)，而UCP1 A-3826G多態(tài)性與之無關(guān)。EDN1能引起耳蝸螺旋動脈強烈、持久的收縮，可導(dǎo)致內(nèi)耳的缺血性卒中。Fetoni等[23]表明，老年性耳聾也可能是由于Cx26表達不足，同時伴有氧化應(yīng)激水平升高和耳蝸Nrf2/ARE通路的管制解除。此項研究中他們制造并分析了GJB2+/?小鼠作為35delG雜合子人類攜帶者的模型。與對照組小鼠相比，GJB2+/?小鼠的ABRs和DPOAEs隨著時間的推移而更迅速地惡化，這表明它們受到老年性聾的影響。文章[23]中指出一項基于ABR的研究報告了GJB2 35delG突變的雜合子攜帶者(人類)的聽力損失頻率超過4kHz。此外，一個突變的GJB2等位基因的所有攜帶者在大多數(shù)頻率上的DPOAEs都明顯較低?；谌巳旱娜祟愡z傳學(xué)研究結(jié)果Fetoni等人還發(fā)現(xiàn)，Nrf2通路的兩個成員，即PRKCE和TGFB1之間存在顯著的關(guān)聯(lián)。TGFB1是一種轉(zhuǎn)化生長因子，其蛋白調(diào)節(jié)細胞增殖、分化和生長，并經(jīng)常在腫瘤細胞中上調(diào)。通過GTEx數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，老年性聾風(fēng)險較低的受試者可能出現(xiàn)TGFB1組織表達降低。。以上都表明，GJB2?/?動物模型中TGFB1的下調(diào)在一定程度上可以對這些聽力受損小鼠起到保護作用。

1.4 其他因素

如前所述，研究的危險因素一般可分為四類:耳蝸老化(個體年齡)、環(huán)境(職業(yè)和休閑噪音暴露，耳毒性藥物，社會經(jīng)濟地位)、遺傳易感性(性別，種族，特定基因位點/基因)以及健康共病(高血壓，糖尿病，中風(fēng)，吸煙)。發(fā)現(xiàn)聽力損失與不可改變的危險因素(增加的危險)、男性(增加的危險)和非裔美國人(減少的危險)之間存在很強的相關(guān)性。相關(guān)研究表明聽力損失的遺傳因素是眾多且多變的，環(huán)境因素對老年聽力損失也起著重要的作用。與聽力損失風(fēng)險相關(guān)的其他因素包括高血壓和心腦血管疾病、吸煙、糖尿病、噪音暴露和飲酒，除飲酒外，所有因素都與聽力損失風(fēng)險增加相關(guān)[4]。噪音暴露可能主要導(dǎo)致高頻率聽力損失，而心血管危險因素影響低頻率和高頻率[4]。進一步研究這些不可改變的危險因素，特別是黑人種族作為聽力損失保護因素的生理基礎(chǔ)，以及對老年性聾基因位點和基因的鑒定，可能為實際的聽力損失預(yù)防提供最豐富和深刻的見解[4]。

2 最新干預(yù)與治療

老年性聾與認知障礙和癡呆發(fā)生有關(guān)[24]，積極的干預(yù)是老年性耳聾防治的關(guān)鍵。針對這些老年性聾耳蝸損傷特性進行治療可能減緩聽力損失的進展(例如，抗氧化劑等)。

2.1 營養(yǎng)和聽力損失之間的相互作用

最近流行病學(xué)研究以及一些實驗?zāi)Ｐ鸵呀?jīng)證明，聽力損失的發(fā)生和發(fā)展與營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝密切相關(guān)[25]。大量研究表明，聽力損失與熱量限制、宏量營養(yǎng)素、微量營養(yǎng)素（維生素A、B、C、E,NAD+，葉酸，礦物質(zhì)等）、抗氧化物（白藜蘆醇[26]、卡羅維林、N-乙酰-L-半胱氨酸[27]）等營養(yǎng)因素存在相關(guān)性。從動物實驗研究結(jié)果表明，熱量限制可能能預(yù)防聽力損失，但尚需大量的人體實驗來驗證這種可能性；此外，我們飲食中必需的宏量營養(yǎng)素和微量營養(yǎng)素的濃度對聽力損失的發(fā)生和發(fā)展有很大的影響；現(xiàn)有的證據(jù)表明，營養(yǎng)干預(yù)至少可以部分地預(yù)防這種感覺缺失。在營養(yǎng)干預(yù)這條線中ω3脂肪酸或膳食抗氧化劑可能起著重要的潛在作用；同樣，致力于評估補充微量營養(yǎng)素，如維生素或某些礦物質(zhì)的研究也提供了有希望的結(jié)果，根據(jù)現(xiàn)有研究推斷，維生素A、葉酸以及碘等礦物質(zhì)可能降低人群中聽力損失的患病風(fēng)險；從動物模型中獲得的數(shù)據(jù)揭示了不同飲食模式的結(jié)果中遺傳背景的重要性，此外，單核苷酸多態(tài)性與耳聾相關(guān)性研究也慢慢出現(xiàn)[25]。

飲食的影響,借助營養(yǎng)素和食物的相關(guān)性法國成年人的聽覺閾值與膳食營養(yǎng)素的相關(guān)性被做了分析。研究發(fā)現(xiàn)，較高的視黃醇和維生素B12攝入量只與女性較好的聽覺功能有關(guān)。相反,與β-胡蘿卜素，葉酸，維生素B6、C和E的攝入沒有相關(guān)性。進食較多紅肉或者器官肉的女性相比進食少的女性擁有更好的聽力水平。對于男性來說，吃更多的海鮮和貝類可以改善聽覺功能[28]。在這方面美國也有相關(guān)的研究，1991年至2001年對65,521名女護士進行了類胡蘿卜素、維生素A、C、E和葉酸攝入與聽力損失之間的風(fēng)險進行的一項長期研究[29]。對維生素攝入量進行了5次評估，每次評估間隔5年，采用的是食物頻率問卷。該項研究表明類胡蘿卜素（β-carotene and β-cryptoxanthin）與葉酸的攝入與聽力損失風(fēng)險之間呈相反的關(guān)系；然而，攝入較高的維生素C會導(dǎo)致聽力損失風(fēng)險增加，而與維生素A、E和其他類胡蘿卜素沒有明顯相關(guān)[29]。

在延緩機體衰老負影響方面，熱量限制(CR)或飲食限制(DR)來減少飲食攝入是最成功方法之一，DR的定義是在攝入足夠的營養(yǎng)水平的情況下減少熱量攝入[30]。在不同的動物模型(嚙齒動物和非人類靈長類動物)中，熱量限制已被證明可以降低肥胖、糖尿病和腫瘤的發(fā)病率[30-32]。Mannstr?m等詳細評估了熱量限制對毛細胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元總數(shù)的影響，以及熱量限制對斯普拉格-道利白化病大鼠的血管紋體積和精細結(jié)構(gòu)的影響[33]，這些老鼠在壽命、衰老過程中的感覺和運動功能方面與人類非常相似,將熱量限制條件下的大鼠與隨意喂養(yǎng)的大鼠的結(jié)果進行比較，結(jié)果表明熱量限制維持了聽覺反射以及血管紋細胞的完整性。

2.2 阿司匹林可能延緩老年性聽力損失

越來越多的人認識到血小板源性炎癥介質(zhì)的動態(tài)作用，認為血小板是連接血栓和炎癥通路的炎癥效應(yīng)細胞[34]。阿司匹林抑制血小板酶環(huán)加氧酶(COX)，這是前列腺素合成途徑中的關(guān)鍵酶。一些研究表明，阿司匹林抑制了全身炎癥標志物，而這些慢性炎癥標志參與衰老過程[35]。一個100毫克阿司匹林在急性冠脈綜合征的隨機對照試驗表明,c反應(yīng)蛋白和TNF-α都明顯降低。關(guān)于阿司匹林對聽力的影響，存在著一定的矛盾。高劑量(＞1.5 g/天)阿司匹林的耳毒性是公認的，可導(dǎo)致可逆性聽力損失和耳鳴。然而，一項針對62,261名女性的大型前瞻性觀察研究發(fā)現(xiàn)，服用阿司匹林并不會增加女性的聽力損失[36]。相反，一項對26,917名男性的橫斷面研究表明，自我報告的聽力損傷增加與阿司匹林使用有關(guān)[37]。高劑量的阿斯匹林已被證明通過抗炎和/或氧化應(yīng)激減輕機制對氨基糖苷類藥物及順鉑誘導(dǎo)的聽力損失具有保護作用。第二個小的雙盲RCT表明，一半劑量，1.5 g阿司匹林也減毒慶大霉素相關(guān)耳毒性[38]。Coleman等得出結(jié)論，阿司匹林可以防止噪音引起的耳蝸損傷，特別是外部毛細胞的損失，但這種效果受到相對狹窄的治療劑量窗口的限制[39]。毒性噪聲暴露后用水楊酸鹽治療小型哺乳動物可減少毛細胞損傷，并提供阿司匹林介導(dǎo)的耳蝸自由基減少的免疫組織學(xué)證據(jù)。如果累積的噪音暴露和老化對老年性聾的作用是協(xié)同的，那么阿司匹林對老年性聾的影響更大。

ASPREE-HEARING研究小組正在研究低劑量阿司匹林(一種弱抗炎藥)對老年性聾的潛在治療益處。這項研究的目的是確定這種基本療法是否會減少老年患者的病情進展。這項以澳大利亞為基地的大型臨床試驗的對象是1262名年齡在70歲或70歲以上的人，但目前仍在進行中[40]。

2.3 音樂訓(xùn)練和教育可以減緩老年性耳聾所造成的音樂感知的衰退

音樂感知取決于周圍和中央聽覺系統(tǒng)的正常功能；老年性耳聾或與年齡有關(guān)的聽力喪失是由影響耳蝸受體細胞和涉及聽覺感知的大腦回路的神經(jīng)退行性改變造成的[41]。Moreno-Gómez等[41]證實了老年性聾患者的音樂感知能力存在進一步受損。但老年性聾患者的時間和旋律障礙可通過背景教育水平和音樂訓(xùn)練得到改善。此研究還證實了先前音樂訓(xùn)練對老年人和老年性聾患者的保護作用，重要的是，經(jīng)過一年的音樂訓(xùn)練，這些保護效果就顯現(xiàn)出來了，這說明即使非專業(yè)的音樂家也能獲得這些保護效果。然而，專業(yè)的音樂家與經(jīng)過多年音樂訓(xùn)練的人是否能獲得更多的保護仍待需未來更進一步的研究。

3 總結(jié)

無論在發(fā)展中國家還是發(fā)達國家，老年性聾都已成為一個備受關(guān)注的公共衛(wèi)生問題。由于老年性聾的發(fā)病機制復(fù)雜，易受遺傳、環(huán)境、社會經(jīng)濟和醫(yī)學(xué)等因素的影響，其發(fā)病機制尚未闡明，但在人群和動物研究方面取得了很大進展。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，干細胞和基因治療將取得重大突破。對老年性耳聾的其他干預(yù)措施將不斷完善，可以有效預(yù)防老年性耳聾，對提高老年耳聾患者的生活質(zhì)量具有重要意義。