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吸入氢气可减轻沙鼠疼痛引起的听觉神经病变

本文概述论文来自Acta Pharmacologica Sinica 杂志。作者:Juan QU, Yun-na GAN, Ke-liang XIE, Wen-bo LIU, Ya-fei WANG , Ren-yi HEI , Wen-juan MI , Jian-hua QIU
关键词:氢气(H2)听神经病变(AN),听力损失,耳蜗螺旋神经节神经元,毛细胞,听觉脑干反应。
背景:听觉神经病变(AN),又称听觉不同步性(AD),是一种感音神经性听力障碍,占所有永久性儿童性听力障碍的7%-10%。最近发现定义了一种由听觉神经功能损伤引起的特定类型的听力缺陷。AN的两个显著特征是正常的外毛细胞功能和存在缺失/异常的听觉脑干反应(ABR)。不幸的是,目前还没有有效的治疗方法,主要是因为其机制尚不清楚,。
近年来,包括我们在内的许多研究发现,氢气通过减少氧化应激、炎症和细胞凋亡,在许多疾病中具有治疗作用;这些疾病包括脑损伤、脊髓损伤、脓毒症、多器官功能障碍、慢性同种异体肾病、肿瘤和2型糖尿病。氢气能有效保护ROS诱导的耳蜗毛细胞形态和功能损伤。此外,饮用水中的氢气预处理可以促进毛细胞功能的恢复,并减轻噪声引起的暂时性听力损失

氢气治疗可显著降低瓦巴因诱导的沙鼠听力损害的影响。

。氢气治疗2次,1%、2%或4%氢气吸入60min,在瓦巴因或生理盐水给药后6小时再次给予。根据我们的初步实验,通过测量点击和音调爆发诱发的ABR阈值偏移,评估瓦巴因或生理盐水给药前和7天后的听力状态;这些数据如图1和图2所示。与生理盐水组相比,在4、8、16kHz时显著提高了点击诱发的ABR阈值和音调负荷诱发的ABR阈值(P0.05,n=6/组)。这些结果表明,局部给予瓦巴因可引起沙鼠听力障碍,氢气治疗可显著降低。
图1。氢气治疗减弱了瓦巴因诱导的点击诱发听觉脑干反应(ABR)阈值转移。分别在瓦巴因或生理盐水注射后1小时和6小时开始,给予氢气处理两次,分别给予1%、2%或4%的氢气吸入60min。在给乌巴因或生理盐水前和注射后7天的基线时测量点击诱发的ABR阈值。数值用平均±SEM表示(每组n=6)。
 
图2。氢气治疗减弱了瓦巴因诱导的音调爆发诱发的听觉脑干反应(ABR)阈值偏移。氢气处理分别在瓦巴因或生理盐水注射后1h和6h开始给予2次,吸入2%氢气60min。在瓦巴因或生理盐水给药前和给药后7天的基线时测量音调爆发诱发的ABR阈值。数值用平均±SEM表示(每组n=6)。
 

氢气处理对黄碱诱导的沙鼠毛细胞功能不有影响

在乌巴因或生理盐水治疗前和后7天评估毛细胞功能通过失真产品耳声发射(DPOAE)进行管理,如图3所示。在这里,我们发现局部给予乌巴因没有改变DPOAE在4、8和16kHz的振幅(P>0.05vs盐水组,每组=6),不受氢气治疗的影响(P>0.05vs瓦巴因组,每=6组)。这一结果表明,在该模型中,瓦巴抗体不损害毛细胞功能,氢气处理对毛细胞功能也没有影响。
氢气处理对黄碱诱导的沙鼠毛细胞功能不有影响
图3。在f2=4、8和16kHz处的扭曲产品耳声发射(DPOAE)测量。吸氢处理如图2所示。用DPOAE法在注射瓦巴因或生理盐水前、注射后7d评价听力细胞功能。数值用平均±SEM表示(每组n=6)。
 

氢气处理显著减轻了瓦巴因诱导的SGN损伤和细胞凋亡

此外,我们通过TUNEL染色和caspase-3活性检测了瓦巴因或生理盐水作用24小时后sgn的凋亡。结果如图4和图5所示。TUNEL染色发现盐暴露动物耳蜗内未见凋亡细胞。在瓦巴因处理的动物中有大量的TUNEL阳性sgn,但在接受氢气处理的动物中,这些数字明显较低。以盲法记录每个标本中TUNEL染色阳性的sgn的数量。
 

图4。TUNEL染色显示,氢气处理降低了瓦巴因诱导的耳蜗SGN细胞凋亡。氢气处理如图2所示。乌巴因或生理盐水24h后,TUNEL染色(A-C,A-C)检测SGN凋亡。在定量测量时,以盲法(D).记录每个标本中TUNEL染色阳性的SGN数(绿色)数值用平均±SEM表示(每组n=6)。
 氢气处理显著减轻了瓦巴因诱导的SGN损伤和细胞凋亡
图5。通过活化半胱天冬ase-3的免疫荧光染色和半胱天冬ase-3活性的测定证明,氢气治疗降低了瓦巴因诱导的耳蜗SGN凋亡。氢气处理如图2所示。在乌巴因或生理盐水给药24h后,通过被切割的caspase-3(A-C,A‘-C’)和caspase-3活性(D)的免疫荧光染色检测SGN凋亡。与hoechst33342染色的细胞核(A-C,A‘-C’)的红色荧光相比,蓝色荧光显示阳性信号。caspase-3活性以平均±SEM表示(每组n=6)。
 

总结

氢气处理可以减少沙鼠局部给予瓦巴因引起的咔嗒声和音爆诱发的ABR阈值偏移。此外,氢气处理显著减轻了瓦巴因诱导的SGN损伤和细胞凋亡。局部应用乌巴因并不影响耳蜗毛细胞的形态和功能。这些结果强烈提示,氢气可能通过其抑制细胞凋亡的能力,成为瓦巴因诱导的AN的有效治疗药物。
氢气治疗可通过减少氧化应激、炎症和细胞凋亡,有效保护其对脑、脊髓、心、肺、肝和肾等器官的损伤。这些发现表明,氢气可能在器官损伤的预防和治疗应用中发挥作用。氢气可以保护内外毛细胞免受不同浓度抗霉素a引起的氧化损伤。与氢饱和的培养基孵育也显著减少了听觉上皮中ROS的产生和随后的脂质过氧化,导致毛细胞的存活率增加。
此外,最近的一项研究表明,用富含氢气的水预处理可以防止噪声引起的听力损失。在本研究中,我们发现氢气处理显著减弱了瓦巴因诱导的咔嗒声和音调爆发诱发的ABR阈值的增加。此外,氢气治疗显著减轻了对sgn的损伤,并防止了暴露于的动物耳蜗每一圈螺旋神经节神经元密度的降低。氢气处理也未改变耳蜗毛细胞的形态和功能。这些结果表明,氢气处理有利于瓦巴因诱导的AN。结果表明,氢气处理通过减少细胞凋亡,有利于瓦巴因诱导的AN。因此,氢气可能是治疗AN患者听力障碍的潜在药物。

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