幼年期致噪聲性聽(tīng)力損失對(duì)小鼠認(rèn)知功能和海馬神經(jīng)新生的影響.pdf

1、研究目的:
　　認(rèn)知損傷(cognitive impairment，CI)相關(guān)疾病是全球范圍內(nèi)的一個(gè)嚴(yán)峻公共健康問(wèn)題。多篇流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告提示聽(tīng)力損失(hearing loss，HL)是促進(jìn)老年個(gè)體CI發(fā)生發(fā)展的一種獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素;另外，有HL的學(xué)齡兒童智力水平低于聽(tīng)力正常的同齡對(duì)照。隨著工業(yè)化社會(huì)的發(fā)展，噪聲污染日趨嚴(yán)重，其對(duì)人們的聽(tīng)覺(jué)功能和認(rèn)知功能的直接或間接的威脅均在增加。噪聲性聽(tīng)力損失(noise-induced heari

2、ng loss，NIHL)是獲得性HL的主要形式之一。近年來(lái)，兒童和青少年人群中HL的患病率大大提高，娛樂(lè)噪聲是為重要噪聲污染源。噪聲對(duì)認(rèn)知功能的影響早有報(bào)道，但以往研究將其主要作用歸結(jié)于噪聲所致氧化應(yīng)激反應(yīng)對(duì)認(rèn)知功能相關(guān)腦區(qū)的直接損傷，而噪聲所致的HL的作用基本被忽略。本實(shí)驗(yàn)室前期工作通過(guò)單次強(qiáng)噪聲暴露建立成年動(dòng)物NIHL模型，以避免應(yīng)激反應(yīng)的長(zhǎng)期效應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)期動(dòng)物表現(xiàn)出空間學(xué)習(xí)與記憶能力顯著受損，伴有海馬齒狀回(dentate

3、 gyrus，DG)神經(jīng)新生顯著下降;而在NIHL建立后早期DG區(qū)神經(jīng)新生并沒(méi)有改變。這些結(jié)果提示噪聲可以通過(guò)HL，獨(dú)立于其應(yīng)激效應(yīng)，導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙。采用類似噪聲暴露，本實(shí)驗(yàn)室前期還研究了在出生后14天(postnatalday14，P14d)的新生C57BL/6J小鼠建立NIHL對(duì)認(rèn)知功能和海馬神經(jīng)新生的影響。為全面了解NIHL對(duì)幼年動(dòng)物的作用，本論文采用相同噪聲暴露條件在P21d建立小鼠NIHL模型，以全面研究神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育期NIH

4、L對(duì)認(rèn)知功能的長(zhǎng)期影響，并比較其與成年動(dòng)物結(jié)果的差異。
　　研究方法:
　　實(shí)驗(yàn)采用P20d的健康雄性C57BL/6J小鼠，通過(guò)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)能力和焦慮水平進(jìn)行初篩，合格的動(dòng)物隨機(jī)分為對(duì)照組和噪聲暴露組，噪聲暴露組動(dòng)物于P21d進(jìn)行123 dB SPL寬帶白噪聲暴露2小時(shí)(2 hours,2h)建立NIHL。根據(jù)檢測(cè)認(rèn)知功能時(shí)間點(diǎn)的不同，將噪聲暴露組動(dòng)物又隨機(jī)分為噪聲后1個(gè)月(1 month post noise，1M

5、PN)組和噪聲后3個(gè)月(3 months post noise，3MPN)組，并分別設(shè)置同齡對(duì)照組。
　　于認(rèn)知功能檢測(cè)之前通過(guò)聽(tīng)覺(jué)腦干誘發(fā)電位(auditory brainstem response，ABR)檢測(cè)確定各組動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)閾值。通過(guò)水迷宮實(shí)驗(yàn)(Morris Water Maze，MWM)檢測(cè)小鼠的認(rèn)知功能，分析P21d的建立NIHL對(duì)小鼠認(rèn)知功能的遠(yuǎn)期影響。在MWM實(shí)驗(yàn)前1周注射5-溴脫氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-2-

6、deoxyUridine，BrdU)。行為測(cè)試后取腦組織，通過(guò)內(nèi)源性標(biāo)志物Ki67免疫組化染色，觀察并分析P21d的建立NIHL對(duì)海馬DG區(qū)細(xì)胞增殖的影響;通過(guò)對(duì)外源性標(biāo)志物BrdU免疫組化染色分析確定BrdU注射后被標(biāo)記細(xì)胞的存活數(shù)量;分別在對(duì)照組和NIHL組內(nèi)，通過(guò)訓(xùn)練組和非訓(xùn)練組直接存活細(xì)胞數(shù)量的差異確定訓(xùn)練對(duì)1周前BrdU標(biāo)記的新生細(xì)胞的拯救作用;通過(guò)組間對(duì)比確定NIHL對(duì)學(xué)習(xí)訓(xùn)練拯救效應(yīng)的可能影響。
　　研究結(jié)果和結(jié)論:

7、
　　123 dB SPL寬帶白噪聲暴露2h，ABR結(jié)果顯示，1MPN組和3MPN組中噪聲暴露組動(dòng)物聽(tīng)力閾值顯著高于對(duì)照動(dòng)物，4k-16k頻率平均閾值分別高于同齡對(duì)照54.78 dB SPL和60.28 dB SPL，為中重度HL。MWM結(jié)果顯示，1MPN時(shí)NIHL動(dòng)物的空間學(xué)習(xí)能力顯著低于同齡對(duì)照，并且HL程度與學(xué)習(xí)能力損傷程度顯著正相關(guān)。3MPN時(shí)NIHL動(dòng)物的空間學(xué)習(xí)能力與同齡對(duì)照相比未見(jiàn)顯著差異，但是相關(guān)性分析結(jié)果仍顯示出