【doc】FMMU白化豚鼠与杂色豚鼠爆震性内耳损伤的比较

【doc】FMMU白化豚鼠与杂色豚鼠爆震性内耳损伤的比较 FMMU白化豚鼠与杂色豚鼠爆震性内耳损 伤的比较 ,^一 ,e一..一 Ij ——苎二芋医_大学(JFirstMflMedUniv)2000;20(3)207 FMMU白化豚鼠与杂色豚鼠爆震性内耳损伤的比较/ 一军医太学珠江医院耳鼻喉科广东盎—盟壁垃望黄以乐李文军刘雪燕马龙傻(第 广州5[0282,'买验 动物中广东广州'o5:'广东省实验动物质量监驯所,广东fl-:ltt510280~7~fj'/ \ 摘要'IBff3探讨内耳色素与爆震性内耳拉伤的关系材料和方法利用耳蜗铺片耳蜗树0包埋半薄切片及耳蚺扫描电镜观察爆震前后VMMU白 化豚鼠和景色琢鼠耳蜗结构的变化结果显微结构和超微结构示FMMU白化咀耳蜗的损伤较杂色豚鼠严再,结论FMMD白化豚鼠?蜗对听 损伤的敏感性较高,提示内耳血管纹色素颗粒与爆震性内耳损伤有关.机理为色索颗粒参与调节内淋巴液中钙离子旅度的平衡厦清除氧自由基, 鳓黑:粮橱十色未月磊觊 Comparisonofhi【ghintensi.tynoise-inducedhearinglossbetweentheFMMUalbinoand pigmenteclguineaplgs wang,HUANGYi-le..L1Wen-junL]UXue-b.anMALong-jun! ZttlJMing.GUWei— DepartmentofOtorhinotaryngotogy,ZhujiangHospita1.FirstMi[itary,MedicalUni,mrsit5 '.Guangzhou510282,China::Ccnterof ExpcfimentalAnima1.FM[1itar}.MedicalUnivcrsi~'.Guangzhou5105I5China:Ouangd ongLaboratory.amimalMonkors. Guealgzhou510280.China ~.bslraet:objectiveToelucidatetherelationshipheta.eenblast-inducedheating】 0andpigrre#tationMeihodsstudiedthecochlears[nlcttlrechangesol rMMUalhmeguineapigsandpigmentedOI16Susin~cochi朗pavesecti~, c~~hlearsemit'aick~esssectionandscanningelectr~mmicroscopeReslflIr pathologicalchange~_ncochlearettlor~obvious】nFMMtJalhinoan】 realsthaninpigmenton~.q~on~hlsitmThereisarelationshipbeD.~eninrerear smaev~scularismelaninandblast—inducedhearinglossThem~henism? 10bethalthemelvinparticipat~inthemaintenanceoftheendol~rlphalc calclunhalanteandheclearingofthecochlearradicaloxygen~pecles Kywords:_dLtt~ticlahyrlnth;m,loom:shock:auditus川un 白色动物的内耳存在黑色素细胞,但不产生黑色素", 有研究'认为内耳黑色素与爆震引起的听器损伤有直接或 间接的关系.本实验目的是从形态学角度比较白化豚鼠和 杂色豚鼠对爆震敏感性的差异,探讨内耳色素对爆震性内 耳损伤的影响 1材料与方法 fll材料 1II实验动物FMMU白化豚鼠24只(皮毛白色虹膜 为红色)及杂色豚鼠24只【皮毛有白色,棕色及花斑黑色, 虹膜为黑色),体质量200-250g,雌雄各半,耳廓反射灵 敏第一军医大学实验动物中心提供j. II2实验用仪器光镜观察应用日本产OLYMPUS显微 镜,扫描电镜观察应用Hitachi.450型扫描电镜. I2方法 I2I动物分组A组:随机取I9只白化豚鼠作为白化豚 收疆日期】999.】0.04 基金项目:广东省自然科学基金项日990389 作者简舟:朱刚?4.).女山东济南凡,]996年毕业于天津医科 大学.住院医师,在谣硕士生,电话:月s】43769 鼠爆震组:B组:随机取I9只杂色豚鼠作为杂色豚鼠爆震 组;C组:其余5只白化豚鼠作为正常对照组D组:其 余5只杂色豚鼠作为正常对照组. I2.2妾验方法对A,B组豚鼠实施爆震:用尾端封闭, 尾部装入K?0692型电光炮(由东莞市鞭炮二厂生产)的 自制脉冲噪声发生管燃爆5发电光炮,每发间隔20S=豚 鼠置长方形铁丝笼内,头朝炮口,布点离管身,管1:3和地 面的距离分别为23,24,25cm,测得上述布点的平均压 力峰值(SPL)为1730dB,脉宽2.2ms.于爆震后I,2 6,7,14及2Id6个时间点断头处死A,B两组动物各4, 3,3,3,3,3只. I3形态学观察 I3I耳蜗铺片取爆震后各时间点断头处死的A,B组豚 鼠各2只.按常规方法制备耳蜗铺片,硝酸银染色.光 镜观察.计算外毛细胞缺失率.同法处理c,D组豚鼠各 1只,光镜下观察内外毛细胞形态,计算外毛细胞的自然 缺失率并进行统计学处理.另断头处死c,D组豚鼠各1 只,按常规方法制各耳蜗血管纹铺片,伊红染色,光镜 下观察血管纹内色素颗粒的分布. I.32耳蜗树脂包埋半薄切片爆震后不同时间点断头处死 A,B组动物各1只,按常规方法制备耳蜗半薄切片.I{F 第一军医大学(JFirstM"MedUniv)2000:20(3 染色,光镜观察同法处理并观察C,D组豚鼠各1只 另断头处死C,D组豚鼠各1只取双侧耳蜗作半薄切片. 不染色.光镜观察内耳色素颗粒的分布. I3.3耳蜗扫描电镜观察爆震后Id断头处死A,B组豚 鼠各1只,取双侧耳蜗按常规方法"制备耳蜗扫描电镜标 本同法处理c,D组动物各1只扫描电镜观察 2结果 2I耳蜗铺片与丰薄切片观察 光镜下杂色豚鼠可见耳蜗内色素颗粒呈棕褐色.色 素颗粒虽集中的部位是血管纹和螺旋韧带其次为骨螺旋 板和蜗轴,前庭膜内偶见少量色素颗粒.耳蜗底回色素颗 粒最多.2,3回次之,顶回最少(图Ij白化豚鼠耳蜗血 管纹铺片和树脂包埋半薄切片均未见色素颗粒(图2j 图1杂色脉鼠耳蜗第3回血管皱铺片Il{~200) 耳蜗血管纹中古较多的色翥啊柱.呈栋褐色 F1IFhesuclaveprel~lion0rIh~thlrdturnfromIh~nriavasclflaris impigmentedguin曲pigs Plenty0rbrownishblackmelanIngranul1ntheSVx2Of) 图2I:MMU白化膊鼠耳蜗第3回血管纹铺片(1{F~400) 耳蜗血管纹中未见色素瓤拉 FiR.2The'surfav~preparafi~moftheIhirdturnfromthe~lrlavaseularis inFMM1'日】binoguln衄pigs NnmelaningranuleintheSVx400 A,B组耳蜗基底膜铺片示外毛细胞损伤的时问规律 相同.爆震后6h即可见到内,外毛细胞的损伤.此时损 伤程度较轻ld后损伤程度加重2d后损伤程度最重.1 周至3周内外毛细胞仍可观察到一定程度的损伤.同时观 察到爆震后各时间点两组豚鼠外毛细胞缺失分布形式相 同.通过观察.我们发现在爆震后各时间点A组豚鼠耳 蜗内,外毛细胞的损伤均重于B组.计算爆震后第2天A, B组豚鼠外毛细胞缺失率及不接受爆震的CD组豚鼠 外毛细胞的自然缺失率.得A组为l5%,B组为l4%,c 组为O9%,D组为0.85%.经统计学处理.A,B组豚鼠 耳蜗外毛细胞缺失率无显着性差异r005).t红与c缰, B组与D组比较差异均有显着性qP<005).同法计算爆震 后其它各时间点的A,B组豚鼠外毛细胞缺失宰并依同法 比较比较的结果同爆震后第2天. 耳蜗半薄坷片HE染色示爆震后各时间点A组豚鼠耳 蜗血管纹损伤均重于B组.6h时损伤晟重:A组耳蜗血 管纹出现边缘细胞崩解,空泡形成,毛细血管淤血及组织 间隙水肿;B组耳蜗血管纹毛细血管淤血程度轻管腔内 血细胞及细胞壁间隙清楚ld时血管纹损伤均有所减轻: A组耳蜗血管纹中多见扩张的毛细血管.组织间隙疏松, 水肿.而B组耳蜗血管纹中少见扩张的毛细血管.组织间 隙水肿基本消失.其后几个时间点的观察.可见B组损伤 的修复较A组快.C,D组血管纹形态正常. 2.2扫描电镜观察 爆震后ld断头处死的A组豚鼠的耳蜗各回都有较严 重损害.第l,2回内,外毛细胞昕毛极性消失,排列混乱, 听毛融合第2排外毛细胞的静纤毛原"V"字形的排列 规律丧失(图3),第3回下半部外毛细胞步数残留.残存 的纤毛融合成团,第3回上半部内,外毛细胞几乎全消失 或残留少许听毛遗留网状膜支架.B组爆震后ld断头 处死的豚鼠,其耳蜗各回损害均较A组轻.第l回外毛细 胞存在,纤毛散乱:第2,3回内,外毛细胞的听毛倾斜倒 伏.个别毛细胞消失被Deitcr氏细胞代替一尤以外毛细 胞明显;第2排外毛细胞的静纤毛尚能分辨出其原来"V" 字形的排列规律(图4)A,B组耳蜗的均为第3排外毛 细胞损伤重,内毛细胞的损害较外毛细胞损害轻.c,D 组耳蜗毛细胞形态正常: 3讨论 本实验结果显示:杂色豚鼠耳蜗含有丰富的色素颗粒, 主要分布于血管纹中间细胞和螺旋韧带结缔组织细胞中. 耳蜗各回色素含量有差别底回最多,考虑是由于耳蜗各 回血管纹中间细胞酪氨酸酶的活性有差异=爆震后同期 比较光镜及扫描电镜观察示FMML白化豚鼠血管纹及毛 细胞损害均较杂色豚鼠重.有研究II表明.爆震前白化豚 鼠听性脑干反应反应闽低于杂色豚鼠.爆震后不同时间段 白化豚鼠听性脑干反应反应阈高于杂色豚鼠.由此可见. 第一军医大学『JFirstMilMedUniv)2000;20(3) 爆震性听力损害在FMMII白化豚鼠要比花斑豚鼠严重.白 化豚鼠要比花斑豚鼠对听损伤敏感 圉3摆震后ld.FMMU白化豚鼠耳蜗第2回扫描电镜像纤毛极性消 失,融合×700 Fig.31dayafarexpostile-theSEMilnaaRofthesee~dturnCram slrlaularlsinIrMMIalhin~Ruinenplgs Polaritylossandfusion0lstcreocilia,sanbe×l3,30 围4摆震后1d杂色豚鼠耳蜗第2回扫描电镜像 纤毛倾斜倒伏.个别毛细睢消戋×2fO0 Fig.4OnedafterexoosuI,IheSF,limagingofthesecondturnfrom stria?cIlbri1nPi2menmtguinea Spla~ingof"stemciliaandpartialIDssofhaircellcllnbeseenx20C0 有研究表明,中间细胞能台成酪氨酸酶,使酪氡酸氧 化成多巴.并使多巴进一步氧化.逐渐形成黑色素.黑色 素聚集,沉积形成色素颗粒.色素颗粒与某些药物t尤其 是氮基甙类抗生素)对内耳的毒性作用有关.还在内耳的 能量传递和强声保护方面起作用.也可能与局部血管的舒 缩活动有关"lKawaguchi'等应用耳蜗电图描记法测定 白化豚鼠及杂色豚鼠声损伤前后的耳蜗神经的复合动作电 位值.发现噪声暴露后白化豚鼠的KI渡闰值比杂色豚鼠 明显升高本文应用扫描电镜和透射电镜观察声损伤前后 豚鼠耳蜗基底膜外毛细胞和血管纹的形态变化.发现白化 豚鼠外毛细胞和血管纹的病理损伤比杂色豚鼠严重.提示 白化豚鼠对于声损伤的反应比杂色豚鼠灵敏.本实验的观 察结果与Kawaguchi的研究结果相符.早有研究嚷明. 内淋巴液中钙离子参与了毛细胞中信号转导,神经递螽释 放,能动性调控等生理过程爆震能弓f起内淋巴液中钙离 子浓度明显增高.这是内耳损伤的重要机理之一黑色素 位于血管纹的中间细胞中.位置与内淋巴液接近对钙离 子等二价限离子具有高度的亲和力.参与细胞中钙子被 主动转运到内淋巴液的过程.从而有效地保持内淋巴械中 钙离子浓度的动态平衡….还有实验H表明.黑色素能中和 噪声刺激后耳蜗产生的氧自由基.减轻氧自由基对内耳的 损害.从正常豚鼠耳蜗铺片,树脂包埋半薄切片,扫描电 镜照片的制做中,观察到杂色豚鼠耳蜗除含有较丰富的色 素颗粒外.其组织学特性和FMIVlli白化豚鼠耳蜗是相同 的.Gill'等证实他们的电生理学特征也是相同的"I,因而 可以推论杂色豚鼠和FMMU白化豚鼠对爆震敏感性的差巽 与耳蜗黑色素有关. 我们推测FMMU白化豚鼠对爆震敏感性较高的原医可 能与其耳蜗内缺乏黑色素有关由于没有黑色素参与缓冲 内淋巴液中钙离子浓度的变化.以及缺乏黑色素中和氧自 由基的强声保护功能.因而耳蜗毛细胞及血管纹结构和功 能的损害发生较快,损害程度也较为严重. 参考文献 rl1CroveaenM,I.inthicumFAreMelanindeposilsinlhe【ra,asct,!ari ~etaved'ca121s~heann~,Io317Kcx,uefap~,ngo198g?453-5 『21l,yttkcns1.18rssonEt.ColletiId,MelanincapaciDtoBcct~mullilt" drugsintheinternalear:asludyoll1idocaibuplI?nand cl,10pTomane【"^c?Oiola~,ngoi.1979,8R6-5 f31J订hnCSarcJltSPhillipTP,a/.DifferentialsuscepliNlit3'togenta~,ln ol0toxlcitvbet~eenalbi0andpigrremedguineapiNearR 1989,4I43-7 f41nasMIflairce?lossfmmaCOILg~ClTgtlI~ainchl~roquine-treated redblackandalbinoguineapigsU1Audiology.199736(Jl87~20l [51王之贤.曾一同耳蜗显微与超微结构图谱1天津走津科学 拄术出版杜.1988l51—3 『61Kawagucl-,iKSuscept~billoforganofCoriig'lthor't}l'lumelamn toacnusticnvenmnl1on『JINipponJibiinkokaGakkaiKaiho1992 94556~6 『71IkcdaKKusakafiJ,Takasakar口lonicchan~esincochlear endoI,~mphnftheguineapigmducedbyacousticlnuo.U1ll2Res 1032(13,1 『8】61?SSSaltAQuantilativedifferencesmendolympMti:calciumavd endocochlpotentialbetx~eenpigmentedandaIbinoguinaigs[I1 『|earR,19971l3(I?!,191一