中耳腔积液清除机制的研究现状

中耳腔积液清除机制的研究现状 372JournalofAudiologyandSpeechPathology2011.Vol19.No.4 誉自豪妻 中耳腔积液清除机制的研究现状 李祥翠综述李吉平审校 DOI:10.3969/j.issn.1006—7299.2011.04.024 【中图分类号】R764.3【文献标识码】A【文章编号】1006—7299(2011)O4—0372,03 维持中耳腔的相对干燥状态是中耳黏膜的基本生理功 能之一,以保证声波从鼓膜传导至内耳.各种致病因素所致 的中耳腔积液破坏了中耳腔的相对干燥状态,导致中耳生理 功能的改变,如以中耳积液为主要临床特点的分泌性中耳炎 即表现为传导性聋.临床上往往通过创伤性的方法引流中 耳腔积液以达到治疗目的,而事实上,不伴解剖异常的分泌 性中耳炎有很高的自愈率,因此美国在2004年发表的《分泌 性中耳炎临床治疗建议》对该病采取短期(3个月)观察 的方法[1],这表明中耳积液可以被自行清除.但是中耳是通 过什么机制清除积液的,至今仍无合理解释. 事实上,某些健康状态下中耳腔亦可出现积液且能迅速 清除.Roberts等[2]研究显示,新生儿在出生后3小时内均 可见中耳积液,但在3天内70得以吸收;Priner等_3]发现 新生豚鼠中,由于中耳腔羊水残留所致的传导性聋可在数天 内自行消失.目前研究认为中耳腔积液的清除机制主要有 以下4种:吞咽时咽鼓管的泵作用,中耳腔一咽鼓管黏膜纤 毛清除系统,渗透压梯度的作用以及钠离子主动转运介导的 积液清除. 1吞咽时咽鼓管的泵作用 Honjo等]认为吞咽时腭帆张肌收缩,咽鼓管开放,管 腔内形成负压,中耳腔积液进入管腔,腭帆张肌舒张时,积液 从咽鼓管排出进入鼻咽部.有研究通过切除猫的腭帆张肌 而抑制咽鼓管的泵作用,发现实验耳内残留积液量显着高于 对照组,说明咽鼓管的泵作用在中耳腔积液清除过程中起着 重要作用].但是正常情况下,咽鼓管咽口开放时间极为短 暂,且当中耳腔内形成的负压超过咽鼓管腔在吞咽时形成的 负压时,中耳腔内积液将不能通过咽鼓管的泵作用清除.研 究表明,当中耳腔内的负压值超过一100mmHO时,咽鼓管 的泵作用可终止],说明在中耳腔形成负压(超过一100 mmHzO)后中耳腔内积液的清除需要其他机制来完成. 2中耳腔一咽鼓管黏膜纤毛清除系统 中耳腔一咽鼓管黏膜纤毛系统的上皮细胞来源于呼吸 道黏膜上皮细胞,如同呼吸道上皮细胞一样,中耳纤毛在其 覆盖的黏液毯(airwaysurfaceliquid,ASL)中运动,通过纤毛 的摆动,将中耳腔内的积液从咽鼓管排至鼻咽部.Park 等[8研究发现黏膜纤毛系统在胎儿期即开始形成,一出生即 完全建立.有研究通过向鼓室和乳突腔内注入不同粘度的 1上海交通大学医学院附属仁济医院耳鼻咽喉一头颈外科,上海交 通大学(医学院)耳鼻咽喉科研究所(上海200127) 通讯作者:李吉平(Email:1~p74@yahoo.com.cn) 有色液体,然后观察咽鼓管咽口处液体的排除情况,发现鼓 室内注入液体组的液体清除速度显着快于注入乳突腔组,表 明黏膜纤毛清除作用在中耳积液清除中起着一定作用[5]. 而且中耳腔分泌的表面活性物质可降低咽鼓管管壁的表面 张力,即使在咽鼓管关闭状态下也能促进积液排至鼻咽 部[9].但有研究_10]通过随机,双盲,安慰剂对照的方法向实 验鼠耳内注入外源性表面活性物质和安慰剂,发现应用表面 活性剂后,咽鼓管的开启压力明显降低,但是纤毛的清除能 力却无明显变化,这可能与该研究入组实验鼠量少有关.近 来,有研究者r11]对用脂多糖(1ipo—polysaccharide,LPS)注 人中耳腔所诱导的分泌性中耳炎的实验豚鼠应用磷酸盐溶 液(phosphatebufferedsaline,PBS)经鼻喷雾和牛肺表面活 性剂经鼻喷雾,连续用7天,第8天测定豚鼠咽鼓管的被动 开放压力并在光镜下观察咽鼓管的组织病理学改变,发现应 用牛肺表面活性剂的豚鼠耳的咽鼓管开放功能显着高于对 照耳,且组织水肿更轻,这进一步表明中耳上皮细胞分泌的 表面活性物质通过增加咽鼓管的开启而促进中耳积液的清 除,且中耳腔一咽鼓管黏膜纤毛清除机制在中耳腔负压较高 (一200—400mmH2O)E73和积液量较大_5]时将被抑制. 现在临床上常用的促表面活性物质药物为盐酸氨溴索(am— broxolHcL),通过促进咽鼓管和中耳黏膜类表面活性物质 的合成与分泌,不仅可改变分泌性中耳炎患者的咽鼓管的开 放压力,改善通气,还可调整黏液纤毛转运系统中黏液毯溶 液层和凝胶层的比例,加速黏液纤毛的运输,促进中耳分泌 物的排出,从病因上对其进行治疗.周宣岩等[1应用鼓室 内注射盐酸氨溴索治疗OME患者,取得较好疗效. 3渗透压梯度的作用 近年来,Priner等_3]发现由于中耳腔羊水残留所致的新 生豚鼠传导性聋可在数天内自行消失,但9O新生豚鼠在 出生后第一天中耳腔负压高达一500mmHzO,这表明咽鼓 管的泵作用以及中耳腔一咽鼓管黏膜纤毛清除机制均被抑 制,那么是何种机制促使中耳的积液清除呢?该研究者l_1 进一步通过检测胎鼠中耳腔内积液,羊水,血液的渗透压,发 现血液的平均渗透压为303.9?4.9mOsmol/kg(n一4),羊 水的平均渗透压为286.6士10.9mOsmol/kg(一7),胎鼠 中耳腔内积液的平均渗透压为293.0?13.9mOsmol/kg(n 一9),提示渗透压梯度可能参与中耳腔液体的清除.该研 究者进一步通过向实验豚鼠中耳内注入生理盐水和血浆,数 天后用耳镜和阻抗仪观察中耳积液清除情况,发现注入生理 盐水后中耳积液清除并形成负压,而注入血浆后中耳积液量 无明显变化,再通过向中耳腔内注入不同渗透浓度的溶液, 听力学及言语疾病杂志2011年第19卷第4期373 数天后用耳镜和阻抗仪观察积液清除情况,发现注入生理盐 水时,中耳腔形成负压且积液清除,注入高渗溶液后,液体存 留于中耳腔,且有增多趋势,这些均进一步证实中耳腔积液 的清除与积液的渗透压密切相关.Petia等]向中耳腔注 入不同渗透浓度的溶液(低渗,等渗,高渗),再在鼓膜上置一 垂直管,通过计量管内液体的改变直接评估中耳腔积液的清 除率,进一步客观地证实积液渗透压在积液清除中起着主导 作用.但是对于渗透梯度形成在中耳病理性积液清除机制 在临床上的应用有待进一步研究. 4中耳上皮细胞钠离子通道的主动转运 许多研究者先后报道了中耳黏膜的上皮细胞具有液体 交换功能,证实了体外培养的中耳上皮细胞中的离子转运现 象.1992年,Herman等[】5]在原代培养的沙鼠中耳上皮细 胞顶端添加阿米洛利(amiloride)后,发现上皮细胞的跨膜电 势差,等价短路循环电流显着降低,且跨膜电导从19士56 l~/cm2增加至403士69f~/cm.(P<0.001,,z一15),表明中耳 上皮细胞存在离子转运且与amiloride敏感的钠通道密切相 关.该研究者_l]进一步通过测定野生型SV40感染后的沙 鼠中耳上皮细胞的amiloride敏感的短路循环电流(amilo— ride—sensitive,Isc)发现,在细胞顶端添加amiloride(10 mo1)后,Isc从7.04-1.4mA/cm.降低至0.6土0.1mA/cm (P<O.Ol,一6),进一步证实中耳黏膜上皮细胞的离子转 运与amiloride敏感的钠通道相关.DeSerres等[1]通过 Ussing室宏观电生理测量检测体外培养的中耳黏膜上皮细 胞的Isc,发现在细胞顶端添加amiloride(10mo1)后,Isc显 着降低52.3士4.9,而在其底部添加时则无明显变化, 进一步证实中耳黏膜的离子转运与amiloride敏感的钠通道 相关,且该通道主要分布于细胞的顶端.1997年,Herman 等[】盯首次报道了体外培养的沙鼠中耳上皮细胞具有吸收液 体功能,表明中耳上皮细胞可以通过对钠离子的转运在细胞 表面形成渗透梯度,从而对细胞外液体形成渗透性吸收,并 进一步证实了钠离子的转运是由上皮钠通道(epithelialSO- diumchannel,ENaC)介导的.近来,Choi等口.]通过比较中 耳黏膜上皮细胞与鼻黏膜上皮细胞amiloride敏感的Isc,液 体吸收能力,mRNA—ENaC的转录及其蛋白质的表达,发 现中耳黏膜上皮细胞的amiloride敏感Isc及细胞对液体的 吸收能力显着高于鼻黏膜上皮细胞,且其mRNA—ENaC的 转录及其蛋白质上调一致,进一步从分子水平证实中耳黏膜 上皮细胞的离子转运在中耳积液清除中起着重要的作用. 李吉平等[2.]报道健康大鼠的中耳黏膜能够通过ENaC 主动转运Na从而对中耳腔内的液体进行吸收,他们发现 将钠离子溶液置换为一非渗透性的阳离子(NMethyl—D— glucamine,N一甲基一D一葡萄糖胺)后,积液的吸收率从 0.065?0.008~l/min降低至0.O19士0.003~tl/min(P< 0.05,7/一6),表明中耳腔积液的清除与离子的渗透性密切 相关;向注入中耳内的生理盐水中加入amiloride(10mo1) 后发现,中耳腔积液清除率降低至0.027士0.006td/min(P <O.05,一6),进一步从活体角度证实了中耳积液的清除 有赖于amiloride敏感的钠通道的主动转运.该研究者[2根 据NaC1和NMDGCl(N—Methyl—D—Glucamin)的当量浓 度(mmol/L)比例不同,分别按140:0,10:120,40:100,80:60 的比例配制成4种溶液,分别用于4组大鼠的实验耳,各组 的对照耳注入140mMNaC1溶液,然后比较实验耳与对照耳 的液体吸收率,发现吸收率比分别为0.5455士0.0685, 0.63534士0.0.579,0.7575士0.0611,0.9774士0.0585,组间 比较差异有显着统计学意义(P<0.001),表明中耳腔积液 清除的速度与钠离子的浓度呈正相关,中耳腔积液的吸收过 程呈钠离子依赖且能被ENaC的抑制剂amiloride抑制,证 实中耳腔积液的清除中ENaC起着主导作用. 近来,Song等[冽通过堵塞健康大鼠咽鼓管诱导OME 后研究ENaC在病理状态下的表达,分别在咽鼓管堵塞后的 第2,4,8周取大鼠实验耳和对照耳听泡用PCR检测ENaC —mRNA,用免疫组织化学染色法检测a—ENaC亚基的表 达,发现a—ENac—mRNA在第2,4周的表达显着降低(分 别为对照组的0.28,0.73倍,P<O.05),但在第8周却显着 增加至对照组的1.48倍;B—ENaC—mRNA的表达在第2 周时两组无明显差异,而在第4,8周时则显着增加(分别为 对照组的3.17,7.85倍,P<O.05);而7一ENaC—mRNA的 表达在第2,4,8周均呈显着增加(分别为对照组的1.51, 4.82,14.79倍,P<O.05),d—ENaC亚基的表达与基因转录 一 致.该研究表明中耳黏膜上皮细胞在病理状态(OME)如 下亦表达,且表达呈上调趋势.进一步在活体上证实了 ENaC在中耳腔积液清除中起着重要作用.但是ENaC蛋 白的表达包括转录,翻译,翻译后调节机制,囊泡转运,胞膜 上的插入等过程,该研究仅限于ENaC蛋白mRNA,ENaC 蛋白总蛋白量以及其在胞膜上的定位,对于其转录后的调节 机制以及插入胞膜上ENaC蛋白是否既具有功能活性又可 在临床上实际应用有待进一步的研究. 综上所述,中耳腔积液的清除是多种机制共同作用的结 果,每种机制在中耳积液的清除过程中都起着重要的作用, 特别是对ENaC蛋白在中耳积液清除中的机制的进一步研 究,有望为病理性中耳积液的清除机制提供理论依据和实验 证据,对OME的临床诊疗具有实质性的指导意义. 5参考文献 1AmericanAcademyofFamilyPhysiciansAmerican,Academy ofOtolaryngology--HeadandNeckSurgeryandAmericanA- cademyofPediatricsSubcommitteeonOtitisMediaWithEffu— sion.Otitismediawitheffusion[J].Pediatrics,2004,113: 1412. 2RobertsDG,JohnsonCE,CarlinSA,eta1.Resolutionofmid— dieeareffusioninnewborns[J].ArchPediatrAdolescMed, 1995,149:873. 3PrinerR,FreemanS,PerezR,eta1.Theneonatehasatempo— raryconductivehearinglossduetofluidinthemiddleear[J]. 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