維生素A與內(nèi)耳聽功能的相關性研究進展

祝穎超凡啟軍陳波蓓*

1浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（杭州 310000）

2溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院耳鼻咽喉科（溫州 325000）

3溫州醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院（溫州 325000）

內(nèi)耳聽功能是人類最重要的感覺功能之一，其受損將導致感音神經(jīng)性聾，這是人類尚未完全解決的難題。隨著營養(yǎng)學的深入發(fā)展，營養(yǎng)素與聽力損失的相關研究開始備受矚目[1,2]。維生素A(vitamin A，VA)是一類脂溶性維生素，它不僅參與人體正常視覺的維持,而且在生長發(fā)育、細胞增殖分化及調(diào)節(jié)代謝等方面發(fā)揮作用[3]。近年來，維生素A的相關研究在免疫學[4,5]、腫瘤學[6,7]、再生醫(yī)學[8]等方面取得了重要成果。在耳科領域，維生素A對內(nèi)耳聽功能的影響被逐漸證實。本文將回顧國內(nèi)外相關文獻，就維生素A與內(nèi)耳聽功能的關系及研究進展綜述如下。

1 維生素A與感音神經(jīng)性聾的相關性

有多項研究結(jié)果顯示視黃醇和維生素A原類胡蘿卜素的攝入量及血清水平與老年人聽力障礙患病率呈負相關[9,10]。在GOPINATH等的藍山聽力研究(BMHS)中，2956名年齡在50歲以上的參與者數(shù)據(jù)顯示維生素A攝入量最高的五分之一人群患中度以上聽力損失(>40dB HL)的風險降低47%[11]。Ju Wan Kang等分析50-80歲成年人的聽力和維生素攝入量的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)視黃醇等在選擇性頻率下與聽力改善有顯著相關性[12]。以上研究說明適當干預飲食中視黃醇和維生素A原類胡蘿卜素的攝入可一定程度地預防年齡相關性聽力損失。然而Curhan等的大型前瞻性隊列研究觀察到除β-胡蘿卜素和β-隱黃素以外，其他類胡蘿卜素或維生素A的攝入量與女性聽力損失的風險無關[13]；Shar-gorodsky等的前瞻性研究從1986年開始對40歲到74歲之間的男性進行定期問卷調(diào)查，在2004年以自我報告的形式調(diào)查他們的聽力損失情況，結(jié)果顯示維生素攝入量和聽力損失風險之間沒有明顯的關聯(lián)[14]。但Curhan及Shargorodsky研究的聽力數(shù)據(jù)都以自我報告的方式獲得，沒有用客觀的測聽數(shù)據(jù)評估聽力損失，也沒有調(diào)整相關混雜因素，這些可能影響結(jié)果的準確性。雖然維生素A及聽力損失的相關性已被多次報道，但是該領域的流行病學研究還存在空白：首先，現(xiàn)有的研究對象大多為中老年人，因而缺乏其他年齡段的數(shù)據(jù)，維生素A（包括衍生物）可能已在研究前發(fā)揮部分作用，從而影響研究結(jié)果；其次，該領域的研究數(shù)據(jù)多來自于發(fā)達國家，未見國內(nèi)相關報道；最后，大多數(shù)研究旨在調(diào)查年齡相關性聽力損失與維生素A的關聯(lián)，未見其他類型聽力損失的相關研究。

2 維生素A與內(nèi)耳發(fā)育

維甲酸（retinoic acid，RA）是維生素A的活性代謝物，其合成酶、分解酶及受體都于胚胎時期在內(nèi)耳有表達。RA合成酶(RALDHs，又稱視黃醛脫氫酶)包括RALDH1、RALDH2、RALDH3、RALDH4，RA分解酶(CYP26，又為細胞色素P450超家族成員)包括 CYP26A1、CYP26B1、CYP26C1。RALDHs及CYP26協(xié)調(diào)RA在內(nèi)耳的表達。維甲酸受體屬于核類配體激活的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子超家族，其家族包括2個成員：維甲酸受體（retinoic acid receptors，RARs）和維甲類 X受體（retinoid X receptors，RXRs），每個家族可分為3個亞型：α、β和γ[15]。任一種RARs和RXRs可在體內(nèi)外形成異二聚體。異二聚體和維甲酸結(jié)合后通過RA反應元件(RAREs)發(fā)揮作用。RARs和RXRs負責傳導RA信號[16]。RALDHs、CYP26和 RARs、RXRs均于特定時期、特殊部位在內(nèi)耳表達，它們彼此協(xié)調(diào)互補，從而調(diào)控內(nèi)耳中的維甲酸在不同時期、不同部位的生理作用[17,18]。

Romand等提出RA在內(nèi)耳發(fā)育的三個階段中起作用：1、聽泡發(fā)育期，在聽泡上皮與周圍間質(zhì)之間及菱腦與聽泡外胚層之間發(fā)生相互作用[19]；2、在聽泡發(fā)育后，RA可能參與正常內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的形成；3、在胚胎期及在出生后，RA都有促進毛細胞分化、再生的作用，可繼續(xù)對內(nèi)耳功能產(chǎn)生影響[16,19,20]。他的實驗證明RARα／RARγ基因無效突變的小鼠，將產(chǎn)生嚴重的內(nèi)耳畸形[19]。在Raz的實驗中，研究者分別抑制小鼠耳蝸中RA與RARα受體的結(jié)合和RA合成。在抑制RA與RARα受體結(jié)合后，毛細胞的數(shù)量明顯減少且排列雜亂無章，內(nèi)外毛細胞的特征模式被破壞。抑制RA合成后，感覺上皮長度、毛細胞總數(shù)和毛細胞平均密度(與對照組相比)顯著減少[21]。Kelley等在體外將外源性RA加入小鼠胚胎耳蝸后顯著增加了毛細胞的數(shù)量，導致大量額外的毛細胞和支持細胞生長，其中包括兩排內(nèi)毛細胞和多達11排的外毛細胞[22]?；仡櫖F(xiàn)有的動物研究，RA在內(nèi)耳發(fā)育中有確切的作用，期待強有力的流行病學及臨床證據(jù)進一步證實維生素A對胎兒內(nèi)耳的影響。

3 維生素A與內(nèi)耳氧化應激

活性氧(reactive oxygen species，ROS)和活性氮(reactive nitrogen species，RNS)是細胞的代謝產(chǎn)物，正常情況下它們會被內(nèi)源性抗氧化劑清除，保持機體氧化-抗氧化平衡。在病理情況下，如噪聲刺激、耳毒性藥物、病毒感染和血管損傷時，該平衡被破壞，ROS和RNS在內(nèi)耳堆積會進一步誘發(fā)內(nèi)耳不可逆損傷和細胞凋亡[23-26]。Clerici在動物實驗中發(fā)現(xiàn)向鼓階內(nèi)注射ROS會降低高頻復合動作電位(CAP)的敏感性[27]。Yingzi He等的實驗證明減少內(nèi)耳ROS的積累可以降低氨基糖苷和順鉑耳毒性，提高毛細胞的存活率[28]。Capaccio等的臨床研究測定了39名突發(fā)性耳聾患者的血清ROS濃度和總抗氧化能力(TAC)，其中有25名患者的血清ROS水平顯著高于健康成人[29]。

抗氧化劑對內(nèi)耳的保護作用已被多次證實[26,30,31]。維生素A及其衍生物有淬滅單線態(tài)氧，防止脂質(zhì)過氧化的作用[10]，進而影響機體氧化-抗氧化平衡[32]。以此推斷，維生素A作為活性氧代謝物清除劑和脂質(zhì)過氧化抑制劑對內(nèi)耳氧化應激損傷有潛在保護作用[33]。這一論點常在流行病學研究中被提及，用于解釋維生素A與聽力損失的相關性[9-11,13]，然而目前的研究只能證實維生素A有抗氧化作用及氧化應激會誘發(fā)毛細胞凋亡而導致內(nèi)耳聽功能障礙，尚缺直接的證據(jù)證明維生素A及其衍生物的抗氧化特性可在內(nèi)耳發(fā)揮保護作用。

4 維生素A與內(nèi)耳細胞凋亡

細胞凋亡是指由基因控制的、主動有序的細胞死亡，它的發(fā)生涉及一系列基因的激活、表達及調(diào)控，是一種生理性的細胞死亡方式。c-Jun氨基末端激酶(JNK)屬于絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族一員，參與細胞應激、增殖、凋亡、轉(zhuǎn)化及損傷修復等。JNK通路在暴露于各種因素時被激活，如炎癥因子、耳毒性藥物、噪聲刺激、氧化應激等，從而介導細胞凋亡的啟動[34,35]。有研究表明，JNK通路激活可能是內(nèi)耳細胞應激的普遍結(jié)果，通過抑制JNK信號通路激活保護內(nèi)耳細胞是防治聽力損失的方法之一[36,37]。全反式維甲酸(ATRA)是維生素A的中間代謝產(chǎn)物。Ahn等研究了ATRA對小鼠內(nèi)耳細胞的保護作用，與噪聲組相比，用ATRA喂養(yǎng)的小鼠在噪聲暴露后的聽閾提高幅度小，持續(xù)時間短，毛細胞存活率顯著高于噪聲組。此外，研究者在噪聲組的Corti器、血管紋和螺旋神經(jīng)節(jié)處觀察到TUNEL陽性細胞及磷酸化c-Jun陽性細胞，但是在空白對照組和ATRA組均未見TUNEL陽性細胞和磷酸化c-Jun陽性細胞，噪聲暴露后耳蝸中TUNEL陽性細胞的位置與c-Jun陽性細胞的位置一致[38]。Ahn的實驗揭示了ATRA可在內(nèi)耳中抑制JNK信號通路發(fā)揮其抗凋亡作用從而保護噪聲暴露的毛細胞，但是JNK信號通路不只有ATRA可激活，ATRA也可能具有其他可能的抗凋亡機制，因此有必要進行更進一步的探索，以確定維生素A抗內(nèi)耳細胞凋亡的具體機制。

5 維生素A與感音神經(jīng)性聾防治前景

在動物實驗中，有研究者嘗試使用全反式維甲酸（ATRA）及視黃酸受體（RARs）選擇激動劑治療噪聲性聾，結(jié)果顯示這些藥物可逆轉(zhuǎn)聽力損失并減少毛細胞死亡，證明了維生素A可能對內(nèi)耳有保護作用[39,40]。COLLEEN等發(fā)現(xiàn)與營養(yǎng)完整的對照飲食組小鼠相比，在飲食中添加β-胡蘿卜素、維生素C和E以及鎂元素對小鼠永久性閾值漂移(PTS)有保護作用[41]。

2014年，Emmett提出假說：妊娠期維生素A缺乏癥可能是發(fā)展中國家感音神經(jīng)性聾的原因之一，作者認為在維生素A普遍缺乏地區(qū)，產(chǎn)前常規(guī)補充維生素A可維持內(nèi)耳正常發(fā)育，并降低由內(nèi)耳畸形導致的感音神經(jīng)性聾的風險[42]。

有兩項臨床研究分別對突發(fā)性耳聾患者及聽力正常的患者進行干預。Kaya等將126位突發(fā)性耳聾患者分為兩個治療組，對照組接受常規(guī)治療，實驗組在常規(guī)治療的基礎上接受了維生素A、C、E和硒的治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗組的完全痊愈率明顯高于對照組[25]。然而這項治療研究基于維生素A和其他藥物聯(lián)合作用，并沒有充足的證據(jù)說明維生素A對于突發(fā)性聾有治療效果。Karabulut等使用13-順式-維甲酸（13-cis retinoid acid,13-CRA）治療尋常型痤瘡患者，并在治療前后進行純音聽閾測試，結(jié)果表明，這種維生素A衍生物可在短期內(nèi)改善受試者的聽力水平?？蛇@項研究的樣本量僅38例（76耳），且沒有設立對照組[43]。

以上研究都肯定了維生素A防治感音神經(jīng)性聾的潛力，但仍有問題尚待解決：1、已有詳細的機制闡述維生素A可保護噪聲暴露的毛細胞，并具有逆轉(zhuǎn)噪聲性聽力損失的潛力，如果進一步的研究可證實維生素A可保護噪聲暴露人群的聽力損失，那么其將有潛力成為治療噪聲性聾的藥物之一；2、結(jié)合流行病學調(diào)查及動物研究可推斷，飲食中的維生素A類營養(yǎng)攝入量對聽功能有一定保護作用，但是這些研究多和其他營養(yǎng)素同時分析，無法獨立支持維生素A的效用，因此我們還缺乏針對飲食維生素A攝入量及聽力損失的研究數(shù)據(jù)；3、現(xiàn)維生素A對內(nèi)耳發(fā)育的作用已在動物研究中得到詳細闡述，但其應用進展只停留于Emmett的假說上，這項假說有待被可靠的流行病學或臨床研究證實；4、現(xiàn)有干預性臨床研究較少，且證據(jù)力度不足。綜上所述，盡管有不少研究者試圖發(fā)掘維生素A在防治感音神經(jīng)性聾中的應用價值，可該領域的進展不足以改變現(xiàn)有的預防及臨床決策。

6 總結(jié)與展望

聽功能障礙是一個嚴重的公共問題[44]，尤其在發(fā)展中國家，聽力損失導致的殘疾給社會帶來巨大的負擔，給患者帶來心理和生活壓力[45-48]。因此相關疾病的防治對于全球衛(wèi)生健康發(fā)展有重大意義[49-51]。本文從流行病學調(diào)查中總結(jié)維生素A及內(nèi)耳聽力障礙的相關性，并嘗試闡明相關機制，探索維生素A在防治感音神經(jīng)性聾中的應用前景，綜上所述我們有理由相信維生素A與內(nèi)耳聽功能存在一定相關性。但目前在該領域的研究仍存在一些問題：1、現(xiàn)有的流行病學數(shù)據(jù)多集中于發(fā)達國家的中老年人群，這意味著低年齡段及發(fā)展中國家的數(shù)據(jù)缺失，未來的研究對象應該納入多年齡段、多地區(qū)的人群，填補現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)的空白；2、現(xiàn)有的研究關注點多集中于內(nèi)耳發(fā)育和噪聲性聾，針對其他因素導致的內(nèi)耳聽功能損傷的研究較少；3、雖本文列舉多角度的文獻證明維生素A與內(nèi)耳聽功能的相關性，但是各項研究的論點較為發(fā)散，未形成體系。流行病學及臨床研究與與基礎研究的論點之間尚無法互相印證，還需更多的研究深入討論才能形成邏輯閉環(huán)。

綜上所述，現(xiàn)有的文獻初步證明了維生素A對內(nèi)耳聽功能有影響，但深刻認識兩者間的機制還需要投入大量、深入的研究工作。這些研究成果將為維生素A及內(nèi)耳聽功能的進一步研究提供理論依據(jù)，也為今后感音神經(jīng)性聾的防治提供新思路。