炎癥、免疫和代謝因素與突發(fā)性聾預(yù)后的相關(guān)性及其生物學(xué)機制

陸翼年 雍軍 劉志連

近年來，突發(fā)性聾(sudden hearing loss，SHL)的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢，其病因及發(fā)病機制尚不清楚，目前公認的病因有慢性炎癥、病毒感染、免疫性疾病、血管微循環(huán)障礙、腫瘤等，然而，大多數(shù)患者沒有明確的病因。SHL診斷和治療指南(2015)[1]提出不同聽閾曲線類型的SHL可能有不同的發(fā)病機制，且治療和預(yù)后均有較大差異。本文擬通過綜述炎癥、免疫和代謝因素與突發(fā)性聾預(yù)后的相關(guān)性及其生物學(xué)機制研究進展，分析突發(fā)性聾發(fā)病的可能機制及可能用于預(yù)測SHL療效的預(yù)后因素及生物學(xué)標志物。

1 炎癥因素

1.1突發(fā)性聾與炎癥 慢性炎癥是SHL的影響因素之一[2]，有研究表明[3]慢性炎癥可導(dǎo)致微血管損傷和動脈粥樣硬化，增加缺血風險。循環(huán)的炎癥因子對耳蝸脈管系統(tǒng)可產(chǎn)生有害作用，而耳蝸的供血又是單一微血管迷路動脈，因此，耳蝸損傷與炎癥之間存在顯著關(guān)系[4]。Masuda等[5]發(fā)現(xiàn)SHL患者的自然殺傷細胞活性(NKCA)減少、中性粒細胞(NEUT)和白細胞介素6(IL-6)水平升高與嚴重聽力損失和不良預(yù)后有關(guān)，這可能進一步證明了SHL與炎癥之間的重要關(guān)系。

1.2全血細胞計數(shù)(CBC)與SHL預(yù)后的相關(guān)性及其生物學(xué)機制 CBC是一種廣泛用于評價各種疾病預(yù)后的生物學(xué)標志物，相關(guān)CBC試驗結(jié)果已被證實與心血管疾病、糖尿病、高血壓等疾病的炎癥嚴重程度有關(guān)，NEUT、淋巴細胞計數(shù)(LY)、血小板平均體積(MPV)、紅細胞分布寬度(RDW)和中性粒細胞/淋巴細胞比率(NLR)、血小板/淋巴細胞比率(PLR)在控制炎癥中有重要作用[6]，NEUT、LY、MPV、RDW和NLR、PLR、單核細胞計數(shù)(PBMCs)、單核細胞/淋巴細胞比率(MLR)已廣泛用于評估SHL的預(yù)后[5,7-13]；但目前CBC指標與SHL的預(yù)后相關(guān)性及其生物學(xué)機制尚未得到很好的解釋。Masuda等[5]指出SHL患者的NEUT異常增高可能與心理和生理應(yīng)激有關(guān)，與自身存在的血管疾病無關(guān)，NEUT增高的SHL患者治療后1周及2月聽力恢復(fù)率低于NEUT正常的患者，表明NEUT增高的SHL患者表現(xiàn)出嚴重的聽力損失及較差的預(yù)后。Kassner等[7]研究表明外周循環(huán)中前黏附和促炎淋巴細胞的外滲增強可能有助于SHL的誘發(fā)和進展。Seo等[8]認為SHL可導(dǎo)致全身應(yīng)激，引發(fā)炎癥和內(nèi)皮損傷，NLR和PLR繼發(fā)于炎癥和內(nèi)皮損傷，SHL患者的NLR和PLR值高于對照組，治療后未恢復(fù)組的NLR和PLR均明顯升高，但只有NLR值與SHL的恢復(fù)密切相關(guān)，提示NLR值比PLR值更能反映SHL的預(yù)后[14]，在NLR值較高的恢復(fù)組中，隨訪2月有效組所有頻率的聽力都顯著提高，僅高頻(4、8 kHz)聽力恢復(fù)不明顯，而PLR可影響SHL發(fā)生，但與預(yù)后無關(guān)。然而，Sun等[9]發(fā)現(xiàn)PLR升高表明血小板與新近受損血管的粘附程度增加，高頻下降型的SHL患者治療1月后聽力未恢復(fù)組的PLR和MPV均顯著高于恢復(fù)組(P<0.05)，PLR升高可預(yù)測高頻下降型SHL的預(yù)后，同時，平坦下降型聽力未恢復(fù)組MPV明顯高于恢復(fù)組(P<0.05)；SHL患者的MPV升高可能與炎癥、血管損傷、缺血和血栓形成有關(guān)[15]，MPV升高可用于評估高頻下降型或平坦下降型SHL患者的療效。Nonoyama等[10]指出炎性細胞因子可抑制紅血球素誘導(dǎo)的紅細胞成熟和增殖, SHL患者的 RDW升高與炎癥有關(guān)，另外，氧化應(yīng)激壓力增加可降低紅細胞的變形性，進而可能損害耳蝸血流，活性氧是RDW升高的另一個原因，SHL患者治療2～3月后聽力未恢復(fù)組RDW明顯高于恢復(fù)組，表明RDW與聽力恢復(fù)有關(guān)。Liu等[11]研究表明糖皮質(zhì)激素(GCs)治療可能保護SHL患者的細胞和組織免受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)損傷，ERS的影響是評估SHL預(yù)后的關(guān)鍵因素，SHL患者PBMCs 與ERS有關(guān)，且PBMCs是ERS研究的良好替代物，同時，治療后10天及隨訪2月中純音聽閾恢復(fù)>15 dB的SHL患者的PBMCs降低，說明PBMCs可作為評估預(yù)后的指標。結(jié)合以上研究結(jié)果，低NLR、PLR、MPV、PBMCs及高LY被認為與SHL預(yù)后良好相關(guān)；高NLR、RDW、NEUT與SHL預(yù)后不良相關(guān)；MLR、NLR、PLR與連續(xù)雙側(cè)SHL預(yù)后呈正相關(guān)；NLR是兒童SHL預(yù)后良好的重要指標[5,7～13]。由于這些炎癥指標易受各種因素的影響，單一的炎癥指標被認為是不可信的，相比之下，NLR和PLR等復(fù)合指標相對穩(wěn)定，并且臨床上可以方便、經(jīng)濟有效地檢測[13]。以上這些CBC指標目前可被推薦為評價SHL治療效果及預(yù)后的廉價生物學(xué)標志物，但進一步進行大規(guī)模、高質(zhì)量的調(diào)查研究，更好地了解CBC與SHL之間的關(guān)系,是亟待解決的問題。

1.3耳蝸核因子-κB(NF-κB)的激活與SHL NF-κB是一種多態(tài)異源二聚體轉(zhuǎn)錄因子，它整合了細胞表面受體或細胞內(nèi)介質(zhì)激活而產(chǎn)生的各種信號，通常用于炎癥或病原體應(yīng)激的檢測或應(yīng)答。Adams等(2009)指出NF-κB激活在炎癥及免疫反應(yīng)中有重要作用，全身應(yīng)激反應(yīng)可觸發(fā)單側(cè)耳蝸外側(cè)壁NF-κB的異常激活，誘發(fā)SHL。此外，Masuda等[5]發(fā)現(xiàn)NKCA減少、NEUT升高和IL-6增加可誘導(dǎo)耳蝸NF-κB激活，導(dǎo)致嚴重的SHL，進一步證明了NF-κB的激活與SHL發(fā)病密切相關(guān)，目前IL-6、NKCA和NEUT與NF-κB激活及SHL發(fā)病之間的生物學(xué)機制尚未完全清楚。Iliopoulos等[16]認為IL-6不僅是NF-κB的轉(zhuǎn)錄靶點，也是NF-κB的激活因子，因此，IL-6的升高可能與NF-κB應(yīng)激反應(yīng)系統(tǒng)的正反饋回路誘導(dǎo)耳蝸側(cè)壁NF-κB異常激活有關(guān)；Fondell等[17]指出疲勞、壓力性生活事件、面對壓力無法應(yīng)對和睡眠時間短都會降低NKCA，值得注意的是，這些因素都被認為是SHL的可能病因[1]。Masuda等[5]認為NEUT升高可直接誘導(dǎo)耳蝸側(cè)壁的應(yīng)激反應(yīng)，雖然目前還不清楚NEUT升高的作用，但是NEUT超過正常參考范圍是SHL預(yù)后不良的有用指標，不同類型的NF-κB激活途徑可能需要同步才能引起嚴重的SHL。因此，應(yīng)該進行進一步的流行病學(xué)調(diào)查，以評估NF-κB的激活與SHL發(fā)病關(guān)系以及應(yīng)激性生活事件是否會增加嚴重SHL的發(fā)病風險。

1.4炎癥因子與SHL預(yù)后的相關(guān)性 C反應(yīng)蛋白/白蛋白比值(CRP/Alb)作為一種預(yù)后因素在各種炎癥和腫瘤中已被證實[18]。營養(yǎng)不良、急性炎癥和慢性炎癥情況下白蛋白(Alb)可降低[19]，O?al[18]研究表明SHL患者的CRP/Alb比值顯著高于健康對照組，治療3月后聽力有效組CRP/Alb比值低于無效組，但無統(tǒng)計學(xué)差異，提示CRP/Alb比值可能是SHL預(yù)后的參考標志物。一項分析高敏C反應(yīng)蛋白(hCRP)和降鈣素原的研究[20]發(fā)現(xiàn)SHL患者中只有降鈣素原水平升高，而hCRP無明顯變化，治療1月后預(yù)后不良的SHL患者降鈣素原水平仍較高，但低頻下降型聽力損失的SHL患者降鈣素原水平卻明顯降低，提示降鈣素原升高可能與SHL預(yù)后不良相關(guān)。同時，Masuda等[5]也認為hCRP和腫瘤壞死因子(TNF)不能反映SHL引起的內(nèi)耳損傷，循環(huán)中的TNF與SHL預(yù)后無關(guān)。然而，Demirhan等[21]發(fā)現(xiàn)治療6周后無效組的SHL患者TNF-α水平升高，表明高TNF-α與SHL預(yù)后不良相關(guān)，但TNF-α對SHL預(yù)估影響的分子機制尚不清楚，TNF-α升高對耳蝸的影響不詳，TNF-α受體阻滯劑或許對SHL患者有效，但目前還沒有針對SHL的TNF-α抑制劑治療的大規(guī)模臨床試驗。有研究認為IL-10和IL-12在SHL發(fā)病及預(yù)估中不發(fā)揮重要的作用[21]，而Yoon等[22]發(fā)現(xiàn)SHL患者TNF-α和PBMCs水平升高以及IFN-γ和IL-12水平下降可能在SHL進程中起重要作用。目前上述炎癥因子SHL預(yù)后確切的相關(guān)性及生物學(xué)機制尚未完全清楚，更好的了解它們與SHL的關(guān)系，同時，準確地尋找治療SHL的靶標是未來需要努力的目標。

2 免疫因素

迷路系統(tǒng)長期以來被認為與細胞免疫和體液免疫相分離，然而，有研究發(fā)現(xiàn)[7]內(nèi)耳存在局部免疫反應(yīng),這種免疫反應(yīng)可導(dǎo)致Corti器、血管紋和螺旋神經(jīng)節(jié)的退化。因此，內(nèi)耳不再被視為免疫學(xué)上的特權(quán)位點，免疫系統(tǒng)介導(dǎo)的機制可能參與了SHL的發(fā)病機制。此外，SHL可發(fā)生于普通感冒、流行性腮腺炎、麻疹病毒感染等病毒感染之后，提示病毒感染介導(dǎo)的免疫反應(yīng)可能誘發(fā)了SHL[23]，這進一步證明了免疫反應(yīng)在SHL中發(fā)揮重要作用。Kassner等[7]指出SHL患者血清可溶性CD40(sCD40)、血清可溶性CD40配體(sCD40L)濃度升高和T淋巴細胞計數(shù)下降，可提示促黏附和促炎淋巴細胞的外滲過程可能與SHL的進展有關(guān)；此外，CD40又是TNF-α超家族成員之一，是一種免疫調(diào)節(jié)因子，進一步證明免疫反應(yīng)可能參與了SHL的病理生理過程。而先天免疫反應(yīng)是人體的主要防御系統(tǒng)，它對病原體的檢測是由模式識別受體(PRRs)完成的。在PRRs中，Toll樣受體(TLRs)基因是識別細菌、病毒、寄生蟲、真菌和原生動物等致病微生物中的病原體的主要受體，SHL患者TLR2、TLR3、TLR4、TLR7、TLR8和TLR9均高于正常對照組，其中聽力損失>90 dB的患者TLR2基因表達水平更高，表明與先天免疫有關(guān)的TLR2在SHL中起著重要作用，TLR2與聽力損失的嚴重程度相關(guān)[24]。結(jié)合以上研究結(jié)果[7，24]提示低T淋巴細胞、高sCD40和高sCD40L與SHL相關(guān)，高TLR2基因與SHL的嚴重程度相關(guān)。據(jù)報道目前TLR拮抗劑已參與了一些炎癥和心血管疾病治療的臨床試驗[24]；通過TLR和天然免疫反應(yīng)來治療SHL是未來的研究方向，同時，由于SHL確切病因難以不明，不同SHL患者的病原體可能有所不同，研究不同病因的外周免疫細胞的共同免疫反應(yīng)可能有助于進一步闡明SHL患者內(nèi)耳的病理生理反應(yīng)。

3 代謝因素

3.1耳蝸迷路動脈血流減少及血栓形成與SHL預(yù)后的相關(guān)性 耳蝸血流主要由單一的末端迷路動脈供應(yīng)，且內(nèi)耳易受到循環(huán)變化的影響[25]，因此，迷路動脈血流減少及血栓形成可能是SHL的原因之一。迷路動脈的血流變化主要是由平滑肌細胞上的腎上腺素能受體調(diào)節(jié)，同時，它還受血漿粘度和局部調(diào)節(jié)機制的影響[26]，有研究[25]表明高血粘度和高纖維蛋白原血癥是引起SHL的原因。然而，高纖維蛋白原血癥影響SHL發(fā)病的機制尚不清楚，有研究[27]認為糖蛋白(GP)Ia、Ib和IIIa參與了血小板與血管壁的粘附以及纖維蛋白原結(jié)合和激活過程的增殖，而纖維蛋白原與最終血栓的形成密切相關(guān)，SHL患者聽力恢復(fù)與低纖維蛋白原濃度和低GPIIIa受體密度相關(guān)，提示SHL患者血小板、GP和纖維蛋白原的相互作用在迷路動脈形成血栓的機制中發(fā)揮重要作用。同時，一項有關(guān)SHL與血栓危險因素的研究(yildiz,2008)發(fā)現(xiàn)只有SHL患者亞甲基四氫葉酸還原酶677 C-T(MTHFR677 C-T)突變率明顯高于對照組，凝血因子V 1691 G-A (FV 1691 G-A)突變和凝血酶原20210 G-A(PT 20210 G-A)突變沒有顯著差異；這進一步表明血栓形成的遺傳易感性可能是SHL的危險因素。

3.2耳蝸微循環(huán)與SHL預(yù)后的相關(guān)性 血管紋是內(nèi)耳能量代謝、維持微環(huán)境穩(wěn)定的重要場所，其功能或器質(zhì)性改變，可導(dǎo)致內(nèi)耳微循環(huán)障礙，引起毛細胞損傷，導(dǎo)致聽力下降[27,28]，因此，耳蝸血液循環(huán)障礙被認為是SHL的病因[25]。一項針對豚鼠的研究[29]指出高血清纖維蛋白原與耳蝸血流量減少有關(guān)，而輸注降低纖溶蛋白原水平的藥物可增加耳蝸血流量；這說明了降纖維蛋白原療法比皮質(zhì)類固醇療法更適合于嚴重的聽力損失和初始血清纖維蛋白原濃度較高的SHL患者[30，31]。盡管有研究[32]指出SHL患者組與對照組之間的纖維蛋白原濃度沒有差異，但是SHL恢復(fù)組患者的血清纖維蛋白原濃度顯著低于未恢復(fù)組，因此，可以認為高纖維蛋白原水平與聽力損失的嚴重程度或預(yù)后的關(guān)系比與SHL的病因更密切。也有研究[12]發(fā)現(xiàn)纖維蛋白原與連續(xù)雙側(cè)SHL發(fā)病呈正相關(guān)，最佳臨界值為>4.25 g/L。同時，治療過程中纖維蛋白原的變化與全頻下降型SHL患者的療效密切相關(guān)[33]。然而，雖然目前已有大量研究證明纖維蛋白原與SHL嚴重程度及預(yù)后相關(guān)，但是由于SHL涉及多種病理現(xiàn)象，纖維蛋白原影響SHL發(fā)病的機制仍尚未完全清楚，這些發(fā)現(xiàn)僅提示根據(jù)SHL的病因選擇合適的治療方法[32]有利于患者的預(yù)后發(fā)展。

3.3血脂異常與SHL聽力損失及其預(yù)后的相關(guān)性 血脂異常與微血管病變高度相關(guān)[12]，微血管損傷可增加缺血風險[3]，而耳蝸主要由單一的末端迷路動脈供血，易受微血管缺血的影響，同時，已有研究表明血脂異常與聽力損失的發(fā)生及預(yù)后有關(guān)[34]。眾所周知，血脂異常的特征是低高密度脂蛋白(HDL)、高低密度脂蛋白(LDL)、高膽固醇血癥或甘油三酯血癥，一項調(diào)查研究[35]發(fā)現(xiàn)SHL組的PBMCs、HDL和單核細胞/HDL比值(MHR)與對照組之間沒有差異，然而，SHL患者治療后有效組的平均PBMCs和MHR顯著低于無效組，表明MHR可能與SHL預(yù)后有關(guān)。同時，連續(xù)雙側(cè)SHL患者的HDL水平明顯低于單側(cè)SHL患者，而LDL水平卻顯著高于單側(cè)SHL患者，因此，糾正血脂異?？杀苊夂罄m(xù)雙側(cè)SHL的發(fā)生[12]。此外，也有研究[36]指出HDL、總膽固醇和甘油三酯濃度在SHL患者與對照組之間沒有顯著差異，但致動脈粥樣硬化指數(shù)(ATH)在SHL組中高出4倍以上，這表明ATH指數(shù)可能是SHL的一個危險因素。

3.4氧化應(yīng)激壓力(oxidatative stress)與SHL的預(yù)后相關(guān)性及其生物學(xué)機制 有研究發(fā)現(xiàn)[37]在SHL患者的內(nèi)耳外淋巴液中觀察到活性氧(ROS)，內(nèi)耳毛細胞的損傷和凋亡是由ROS引起的。一項有關(guān)氧化應(yīng)激壓力與SHL的研究(Süslü,2009)指出SHL患者的總氧化狀態(tài)(TOS)和氧化應(yīng)激壓力指數(shù)高于正常對照組，總抗氧化狀態(tài)(TAS)、對氧磷酶(PON)、天然巰基或總巰基水平無差異，氧化標記物與聽力損失嚴重程度之間也無相關(guān)性。由于缺氧會導(dǎo)致內(nèi)耳內(nèi)皮功能障礙，從而損害其微循環(huán)，因此，這些發(fā)現(xiàn)表明氧化應(yīng)激壓力參與了SHL的發(fā)病機制[38]。相反，一項分析突發(fā)性聾患者PON和抗熱休克蛋白70(Anti-HSP70)的研究(Süslü,2009)發(fā)現(xiàn)SHL患者治療前后PON均高于對照組，此外，痊愈患者治療前后Anti-HSP70濃度均高于未痊愈患者，這些結(jié)果表明PON是一個可以用來評估SHL預(yù)后的因素，而抗HSP70抗體對這些患者的預(yù)后有預(yù)測作用。

3.5Prestin、抗Prestin自身抗體、輔酶Q10與SHL預(yù)后的相關(guān)性 耳蝸中最早的噪聲和耳毒素細胞靶標是外毛細胞(OHC)，Prestin是OHC特異性蛋白，它可以作為噪聲性聽力損失和順鉑耳毒性動物模型中早期診斷的生物學(xué)標志物[39]。酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法測定血清Prestin濃度，發(fā)現(xiàn)SHL患者血清Prestin濃度明顯高于正常對照組，然而，在治療有效的60%患者中，治療后的Prestin濃度低于治療前,而治療無效的40%患者中，治療后的Prestin濃度有不同程度升高[40]。另一項研究用ELISA方法分析了SHL患者血漿中的抗Prestin自身抗體，發(fā)現(xiàn)單側(cè)SHL患者中抗Prestin抗體的比率非常低(3.17%)，抗Prestin抗體對SHL是否有影響還需進一步研究[41]。此外，有研究顯示[42],與高總膽固醇、高HDL和低輔酶Q10濃度有關(guān)，同時，也有研究證明(Cadonic,2007)高總膽固醇和低輔酶Q10水平是SHL的獨立危險因素，這些結(jié)果提示SHL與血清中低濃度的抗氧化劑輔酶Q10有相關(guān)性。因此，進一步探究Prestin、抗Prestin抗體、輔酶Q10與SHL的預(yù)后的關(guān)系及生物學(xué)機制，對評估SHL早期診斷的生物學(xué)標志物有重要的意義。

3.6其他代謝因素與SHL相關(guān)性 有研究[43]比較了SHL患者和對照組的8種血清學(xué)、病毒和自身免疫標志物，16種生化標志物，凝血酶原和凝血因子V突變以及5種凝血因子,結(jié)果提示SHL的嚴重程度與高血糖、糖化血紅蛋白、尿酸、VIII因子和同型半胱氨酸相關(guān)。同時，有研究[12]指出糖尿病與連續(xù)雙側(cè)SHL呈正相關(guān)，進一步說明了高血糖、糖化血紅蛋白與SHL相關(guān)。最近，有研究[44]指出在正?；蚪咏５姆秶鷥?nèi)，較高的間接膽紅素水平對應(yīng)于較低的初始聽力損失程度。

綜上所述,由于SHL病因及其發(fā)病機制尚不清楚，臨床上很難預(yù)測其預(yù)后，以至于在臨床治療上缺乏針對性，從而可能導(dǎo)致治療效果不確定。以上評估SHL預(yù)后的炎癥、免疫和代謝因素也表現(xiàn)出多因素、自愈性、不確定性、個體化特征，同時，SHL與許多血液學(xué)因素的生物學(xué)機制目前尚未得到很好解釋，因此，還需要大規(guī)模、高質(zhì)量的調(diào)查研究及臨床試驗，用以全面評估SHL發(fā)病規(guī)律和相關(guān)血液學(xué)指標的生物學(xué)機制,準確有效地找到影響SHL治療效果及預(yù)后的血液學(xué)因素，從而確定有價值的生物學(xué)標志物，發(fā)展精準醫(yī)學(xué)的治療策略。同時，對于重度聽力損失、反復(fù)發(fā)作、治療效果差的SHL患者精神和心理治療也應(yīng)該成為未來努力的方向之一。