老年性耳聋的发病机制在动物模型中的研究

1、实验老年学动物模型中老年性耳聋的发病机理：综述摘要：老年性聋，随着年龄的增长是听力损失的最主要的因素，减少个人的交际。年龄相关性听力损失可以被定义为渐进的，双侧的，对称的听力损失，由于年龄相关的变性，它也可以认为是一种多因素复杂疾病，病因包括遗传和环境因素。 由老化引起的听力敏感度的下降与不同程度的听觉系统（中枢和外周）的损坏有关。组织学，老的耳蜗表明血管纹、感觉神经的上皮细胞和中央听觉通路神经元的变性。造成年龄相关听力损失的机制尚不完全明确。 这项工作旨在广泛概述老年性聋的相关的科学发现，重点主要在动物模型实验研究。1 .引言   年龄相关性听力损失（ARHL）

2、，简称老年性聋，随着年龄的增长是听力损失的最主要的因素，它影响老年人的认知能力、情感性能和社会功能。听力损失患病率随着年龄的增长显著增加（如图1），统计的40的患者年龄在65至66岁之间，66.8%的患者年龄在73到74岁之间。ARHL可以被定义为渐进的，双侧的，对称的；一般来说，它从高频区的听力频谱开始发病，以2-4kHz的范围进展。从临床的角度来看，年龄依赖性听觉灵敏度下降可以起源于中央或者是周边，并且一般与讲话和声音定位困难有关。然而，与年龄有关的听力改变是不统一的不止一个的病理过程中可能会根据听觉系统来有所改变。有一个普遍的共识，这种听觉能力的恶化是一种多因素导致的不可避免的过程，这种

3、改变的严重程度可以从轻度到大幅。这种多因素疾病被认为是由许多因素造成的，包括噪声，暴露于环境耳毒性药物，外伤，血管损伤，代谢的变化，激素，饮食，免疫系统，叠加在一个内在的，基因控制的，衰老的过程。老龄化导致的组织学，电生理和分子学的变化。组织学上显示，老人的耳蜗显示血管纹、毛细胞、初级传入神经元和中央听觉通路的变性。鉴别诊断一般来源于临床病理结果在周边听觉系统的量化评估。据Schuknecht拓扑结构它通过颧骨分析将听力丧失的模式和听力缺陷的位置联系在了一起，提出了老年性耳聋的三个主要类型：感音性，（高频损耗，毛细胞损失和随后的神经变性）以耳蜗底周外毛细胞和支持细胞的变性,损害,减少为特征；神

4、经性，（单词辨别能力的损失和初步的耳蜗神经细胞的变性）以螺旋神经节和蜗神经萎缩为主要病变,听力曲线平坦下降,高频明显,语言识别能力比声音感觉能力差；血管纹性（代谢性），（血管纹的萎缩和一个平坦的纯音听力图）以耳蜗血管纹萎缩为病变特点，听力曲线逐步下降，语言识别能力好。其他类型有：机械性（耳蜗的/传导的假设），以基底膜的改变来影响其性能和功能，混合性和不确定性是由于多种因素相互作用来影响他们的功能。 有一个假说，ARHL有遗传基础和环境因素参与，几种动物模型的研究提示，环境和/或遗传危险因素促进老年性耳聋的原因。由于人和老鼠听觉系统的相似点，老鼠寿命短、遗传标准化，尽管可能不同品系间的差异导致了

5、在它们繁殖的过程中遗传漂移的可能，老鼠仍然在研究ARHL的细胞和遗传基础是具有代表性的模型。事实上，第一个ARHL基因就是在小鼠身上识别的，一些在小鼠身上发现的致病基因可能是人类ARHL基因的同源的基因。通过测量80个纯系株小鼠的听性脑干反应（ABR），许多小鼠到后来就发展为老年性耳聋，类似于人类ARHL的不同方面。条纹老年性聋已经在Fischer 344 大鼠中研究，有一个病理与螺旋韧带和血管纹结构损害相结合。蒙古沙鼠作为一个模型证明了血管纹性老年性耳聋和血管纹的萎缩和耳蜗内电位（EP）的下降有关。耳蜗血流的下降，小鼠耳蜗螺旋神经节神经元（SGNs）的变性，纤维细胞空泡形成以及螺旋韧带间质的

6、水肿均可以在沙鼠中观察到。    关于老年性聋的发病机制，在50多年前Harman提出的老化的自由基学说，经过几行的证据已取得共识，据报道线粒体作为一种活性氧（ROS）的主要来源在老化的过程中起重要作用。一些环境因素例如噪音，耳毒性物质，随着年龄增加血流量的减少和氧化应激和ROS生产的增加，造成线粒体DNA（mtDNA）的氧化损伤和mtDNA突变导致电子传递链组件的缺陷。ROS的造成了一个“恶性循环”（线粒体时钟理论），mtDNA突变增加了活性氧诱导的细胞损伤，激活细胞凋亡级联和细胞死亡。尽管最近的实验证据获得转基因和基因敲除小鼠模型与这个理论有关，在耳蜗中线粒体

7、ROS和电子传递链功能的障碍在其它组织中的作用已经作为老化的细胞死亡的因果关系过程进程。一并考虑，许多研究已经在老年性聋动物模型对耳蜗变性的发病机制进行了定义，然而没有动物模型含盖任何类型的人类ARHL的所有方面，在动物模型中报道的病理学，可能不符合一个真正的正常的老化过程。然而，随着遗传和药理工具的进步，有前途的方法既为更好地理解在内耳发生的分子和细胞的过程，通过对预防机制的研究未来的治疗干预可以实现在动物模型身上，例如抗氧化剂的实行，基因治疗和干细胞移植。在这里，我们回顾这一领域的研究中所使用的动物模型，老年性聋的发生和发展相关的几个致病理论以及这种令人衰弱的复杂疾病新的治疗方法。

8、0;图1 从意大利一个诊所耳鼻喉科为老年人做功能检查结果中收集的400个人的纯音听力图数据，这些人没有全身和耳朵病症的病史。老年性耳聋的特点是：高频率的渐进性听力损失。横坐标显示的频率（kHz），纵坐标显示的听力阈值（声级）（dB）。每个曲线代表的是特定年龄在给定频率的听阈的中位数。  图2蜗管的侧壁结构示意图。耳蜗管通过前庭膜和基底膜将前庭阶和鼓阶分开。螺旋器（柯替氏器官）被耳蜗覆膜覆盖漂浮在淋巴液中，它是由感觉神经的上皮细胞(三行OHCs（外毛细胞）和单独的一行IHCs（内毛细胞）)和几种类型的支持细胞组成（外柱细胞，Hensen细胞，Claudius细胞, Deite

9、rs细胞），耳蜗壁外侧由两个组件组成，包含5个不同类型的纤维细胞螺旋韧带（五种纤维细胞的主要类型的位置是由罗马数字的I - V表示）和结缔组织，以及上皮组织；血管纹是由边缘细胞、中间细胞、基底细胞组成。血管纹是密集的血管构成，传入纤维（I 型）是螺旋神经节。2.动物模型2.1.老鼠 各种纯种的鼠已经被用于阐明ARHL的机制，它们显示出进展的听力损失的不同的形式。老年性耳聋可能与Corti器特定的变性关联，如一些株SGNs或侧壁，或者在老鼠和人的研究所证明的这些结构的混合的病理学。80个纯种株鼠中，19株显示早期听力损失在3月龄前，16株显示较晚的听力损失。至少10个纯系株有10号染色体上对AR

10、HL有贡献的 Ahl（年龄相关的听力损失）位点。这些老鼠是纯合子，有缺陷的Ahl等位基因，基因编码Cdh23（黏着蛋白23）是毛细胞特定的黏着蛋白，调节毛细胞的机械门控离子通道的活性。在等位基因上，毛细胞的死亡在细胞变老的不同时期被观察。 Cdh Ahl等位基因不是ARHL模型的唯一发病机制。不同的株表现出很大程度上年龄相关的不同形式，一些这些株的截然不同的位点与加速的听力损伤有关。 最经常使用的模型是C57BL/6J (B6)鼠，这个纯系株的鼠显示较早出现和进展的听力损伤，明显的变性在耳蜗和听觉皮层重叠部分的各个部分，ARHL 的各个主要的类型被Schuknecht提及：这株已经考虑为人感音

11、性老年性耳聋的模型。然而混合的病理学包括Corti, SGNs，侧壁仍被坚定地认为是临时的连接。成年的鼠事实上作为加速的听力的下降的特征，已经在六月龄的C57BL/6J鼠中在超高频段(b20 kHz16000Hz)时显示出重要的听力损伤，12月龄的需要低频（30-300Hz）。15月龄的鼠，深度的听力损伤（b80 dB SPL<声压级>）可以被发现。这些功能性的亏损与变性的组织病理学改变有关。在6-12月龄间，耳蜗的基底部分的旋转，尤其的Corti外面的柱细胞，退化。在那段时间，变质的过程需要毛细胞和支持细胞。2岁龄的鼠，在B6鼠的Corti基底部旋转没有可认出的结构。在SGNs，

12、显著的损失与年龄有关，在基地转有几乎完全的损失，在第二年期间。中枢听神经也存在变性。尽管兴趣集中在ARHL的边缘病理学，这个动物模型有力于了解年龄对边缘和中间听觉皮层的影响。此外，这株已经用于研究易受影响的NIHL（噪声性聋），老龄化和引起听力损失的外因。Erway et al. 证实在B6鼠单一位点存在承担易受影响的ARHL的等位基因(Ahl)。几年后，NIHL的易受影响的状态在10号染色体上绘制同样的位点，至少6个促进二者的位点。遗传学开始理解老年性耳聋，位点和等位基因的数量的增多在纯系株的鼠中已经被识别。B6鼠感觉神经性听力损失是Ahl基因的效果，这个基因编码毛细胞特定的黏着蛋白和影响立

13、体声。额外的位点，Ahl 3，在B6鼠中已经被识别，有易受影响的等位基因，然而，Ahl 2, Ahl 4 和Ahl 8位点在有抵抗等位基因的B6鼠中已经被公认。其他关于ARHL的研究利用以边缘神经元损伤为特征的CBA鼠纯系株抵抗与听力损失有关的加速老化。这个鼠保持大多数听力敏感性直到18月龄，听力下降日益增多开始于高频段，移动到低频段，OHCs和IHCs的进展性损失存在。 CBA/J鼠显示听力损失复杂的形式和形态学上的改变，他们携带抵抗Ahl的等位基因，没有发展过早的听力损失。然而，重要的阈移在ABR（听力脑干反应）存在，没有毛细胞损失时4Hz的早于3月龄，在较大的年龄缓慢上升，同时有顶端毛细

14、胞的损失。延时的高频的亏损大约在12月龄时开始于24 kHz。没有血管纹的变性，EP在3-25个月龄保持稳定。EP在大龄鼠中稳定排除听力损失起源的条纹。此外，只有螺旋韧带的轻微的病理学被观察，过度色素沉着的出现，一些空泡形成依旧是没有条纹功能。细胞密度的降低在耳蜗的所有区域在18月龄显著，需要大部分的在基底转有IHC损失的OHCs。在20-26月龄，阈移在12 - 24 kHz，伴随毛细胞的损失在耳蜗底，在一些动物中是高度变异的。SGN变异在CBA/J鼠中已经证实，在其他的物种，包括人，主要表现毛细胞损失。然而，这是有可能的，SGN损失不是继毛细胞之后，SGNs的变性可能作为独立的过程而存在，

15、涉及一些线粒体机能障碍和凋亡瀑布状激活细胞死亡的通道。CBA/J鼠可能代表神经性老年性耳聋的模型，立足于人类重大的言语理解性的减少的特征（尤其是在嘈杂的环境中），低的信噪比和频率分解的削弱。CBA/CaJ纯系株鼠和CBA/J一起作为好的老龄化的模型，可是前者经历更加快速的听力损失，EP的下降，抵抗噪音的能力比CBA/J强。这些CBA/CaJ鼠保留毛细胞和神经元，保持这个年龄段好的听力，可以作为“单纯”的strial老年性聋模型鼠好的选择。EP的维持+80 mV对于听力和各种血管纹（边缘细胞，中间和基细胞在螺旋韧带纤维细胞的对面）的间隔是不可少的，在它的发生中起着决定性的作用。引起EP电位的机制

16、仍然不确定，一些实验已经完成了在体测量耳蜗侧壁的潜力。几个K +通道和运输已经表明，特别是参与EP 形成，被边缘细胞和通道的基底膜局部化的Na,K-ATP酶 和 NKCC（钠钾2Cl的共转运），存在于相同的边缘细胞顶端膜的KCNQ1/KCNE1。在老年性聋的钾离子通道的作用已经在沙鼠中被解释。它作为条纹老年性聋的另一个模型。最近的论文，Ohlemiller et al研究CBA / J和CBA/CaJ之间杂交的的差异，证实早期出现的CBA/CaJ鼠的老年性聋可能是由于一个更大的SGN损失和EP下降，毛细胞的损失更大。有趣的是，这些作者报道，人工耳蜗病理的差异两株模型不同类型的老年性聋（例如，感

17、音性对条纹性耳聋）。 DBA/2J纯系株鼠（D2）已经作为ARHL的一个模型。这些鼠显示进展的，严重的听力损失和耳蜗病理学（包括2月龄的鼠毛细胞的损失和SGNs）。这株是Cdh23Ahl的纯合子，本身在发病初期有显著的易感性增加。遗传学的配合在Cdh23Ahl 和Ahl 8之间发现，表明基因的潜在的AHL 8需要一些累积的毛细胞变异的机制方面。它也被认为是一种线粒体功能障碍由于呼吸链的累积损伤或mtDNA突变的积累。在老年性聋关系到使用的其他株SAMP-1, BALB/cJ, CD-1, 129 S6/SvEv, NOD.NON-H2nb1/LtJ (NOD.NON), B6.CASTCdh2

18、3CAST, C57BL/6-Tyrc-2J 和Tyrp 1B lt 鼠。SAMP-1, BALB/cJ, CD-1 和129 S6/SvEv 鼠表明一些Corti的变性和/或传入神经，血管纹，螺旋韧带的变性。SAMP（衰老加速容易小鼠品系）具有较高的氧化状态和代表模型为加速年龄相关包括听力损伤的障碍。SAMP1鼠免疫介导机制已经被建议，已经表明T淋巴细胞介导的机能障碍和SGNs变性引起的听力损失。BALB/cJ鼠显示早期进展性高频听力损失，伴随19月龄的EP的下降。这株被认为是条纹老年性聋的模型与B6株相比显示出较低的边缘细胞密度和较窄的螺旋韧带，但毛细胞的密度保持不变。NOD.NON-H2

19、nb1/LtJ (NOD.NON)鼠经常被用做自身免疫相关的I型糖尿病和 Sjogren's syndrome（干燥综合征）的模型，已经被用于ARHL的研究。事实上，这一物种缺乏促进自身免疫性疾病的H2g7组织相溶性等位基因，也表明了快速进展的听力损失。NOD.NON株显示EP的减少，快速的条纹变性继毛细血管变性之后发生：这些小鼠模型strial聋有微血管起源的形式。 黏着蛋白23CAST (B6.CAST-Cdh23CAST)株，虽然显示少量的或无与年龄相关的EP下降，支持条纹老年性聋。Cdh23Ahl等位基因的影响的消除，如在B6同类系小鼠那样娴熟，维持毛细胞。C57BL/6-Ty

20、rc-2J鼠（B6同类系的）进行第7号染色体上的酪氨酸酶（TYR）位点自然发生的失活突变：没有生产黑色素。这些鼠显示条纹厚度的下降和边际细胞内耳蜗上底回损失。像BALB/cJ 和NOD.NONs那样，C57BL/ 6-Tyrc-2J鼠是白化病者，因此缺乏黑色素也能影响病情恶化。白化病模型表明条纹边缘细胞的脆弱和代表影响年龄相关的边际损失的诸多因素之一。129株被认为是分析基因功能和人类疾病的有用的工具，包括年龄，尽管这129次代品系有很大程度的基因多样性Simpson et al 的Jackson laboratories 可以支持这一说法。这些作者提出次代品系的系统命名法用字母P, S, T

21、 或 X 不管是家长”，“钢铁”，“彼得”（即，易受畸胎瘤），还是基因污染的X各自的次代品系；数字被用于区分各族次代品系。129 S6 或 129 S6/ SvEvTac（来自Taconic的实验室购买育种）是一个特别有趣的基因敲除小鼠，缺乏外部毛细胞9胆碱受体，这一株特别耐听觉损害，即使它也可能耐受ARHL。这个鼠有高频率的渐进性听力损失，常见的表型为老年性聋。形态学分析表明耳蜗基地转主要的OHC损失支持细胞的异常特征，这株作为感官老年性聋模型，与IV型纤维细胞基底损失关联，在螺旋韧带，螺旋缘纤维细胞根尖损失。这个缺点也可能促进SGN变性，决定人类老年性聋的一些神经方面。在实验模型和人，噪音

22、和老龄化的关系仍然是有争议的。临床证据提出了加剧年龄相关的听力损失的年龄噪声互动，以前的噪声损坏的耳朵。实验模型已经表明噪音诱导的亚致死耳蜗损伤使耳蜗更容易老化。在这两个条件下，老龄化和噪音，有同样地组织学的耳蜗的损害和129 S6/SvEv与C57BL/6 和 BALB/cJ相比对噪音较低的脆弱性，呈现出类似的耳蜗病理，可能被解释为在这些菌株观察AHL突变。其他的基因或者系统和/或局部因素必须作为抗氧化人工耳蜗系统而存在。 总之， CBA/J小鼠显示18月龄的最小的听力损失，但是，C57BL/6J, BALB/cJ and DBA/2J在3-8月龄间已经表明重大的亏损。C57BL/6J, B

23、6.CAST-Cdh23CAST, and CBA/J小鼠到预期寿命结束有少许或无平均EP下降。这些株可能不能反映一个正常的生理老化过程，加速的听力损失与前处理的AHL 10号染色体上的位点遗传变异关联，C57BL/6J小鼠的Cdh23 Ahl等位基因和CBA/J小鼠的抵抗Ahl的等位基因。Tyrp1B-lt, BALB/cJ, NOD.NON-H2nbl/LtJ, C57BL/6-Tyrc-2J和CBA/ CaJ表明高度异变的EP下降提出遗传和环境因素相结合的影响。这些中得4个是白化病携带黑色素合成有关的基因突变。白化病株的2个（BALB/cJ, C57BL/6-Tyrc-2J），条纹病理和

24、EP下降与条纹边缘细胞很好地关联。2.2.大鼠 Fischer 344 (F344)白化病大鼠株是个老年性聋值得信赖的模型，与C57BL/6J小鼠相似。啮齿目动物寿命相对短（2-3年），把它们限定在生物医学的研究，老年性耳聋的机制及其治疗。Fischer 344纯种的白化病小鼠株有显著的特点和从12月龄开始的听力功能的快速进步的年龄相关的恶化。Popelar et al. 证实F344/NHsd大鼠发展进展的听力损失，开始在高频率和包括动物年龄较低的频率。低频的亏损，研究耳声发射，提出在耳蜗根尖部分内耳感觉上皮缺损。这种低频听力的缺陷发生在F344大鼠早在1月龄，从出生的过程，在生命的最初几个

25、月，结果在录制的缺乏， TEOAEs（瞬态诱发耳声发射） 和 低频的Distortion Product Otoacoustic Emissions (DPOAEs)（畸变产物耳声发射）的缺乏。低频缺陷，高频听力损失后期发生之前，好像没有连接毛细胞的变性或ARHL基因，但存在于大鼠株的更普遍的基因突变有关。同一个作者(Popelar et al., 2006b)证实耳声发射在逐步减少幅度。尤其，DPOAEs的逐渐减少，1 - 6.3 kHz，在生命的最初的几个月，和12-18月龄可观察的DPOAEs的消失。在整个频率范围听觉阈显著的快速的衰退发生于超过12个月以上的大鼠导致阈移在低频率20-2

26、3分贝，18月龄1632 kHz38分贝。最后电生理学的评价F344/NHsd大鼠证实它们在约12个月开始失去听觉功能，24个月，在20 -40 kHz听觉的ABR阈移在50-60分贝，在5-10 kHz的20分贝的损失。螺旋韧带的形态调查提出病理变化存在于老年Fischer 344大鼠，在这一株的幼鼠和任何年龄的Long Evans (LE)大鼠不明显。在老年F344大鼠中观察到毛细胞的损失相对小。病理包括显着下降的II型胶原蛋白免疫胶原纤维连接螺旋韧带和血管纹，螺旋韧带IV区纤维细胞的减少。耳蜗侧壁由两部分组成，螺旋韧带包括截然不同的的类型(IV)，纤维细胞和结缔组织，上皮组织，血管纹，包

27、括边缘、中间和基底细胞。纤维细胞，泡在外淋巴液中，血管纹基底和中间细胞通过缝隙连接在一起，形成功能合胞体。韧带，II 和 IV型纤维蛋白特点是质膜的延伸和膜两个K +吸收转运的表达。K +通过基底和中间细胞的缝隙连接被纤维细胞移至上皮合胞层根尖表面，然后运输至条纹边缘细胞，最终进入淋巴排出体外。在老的Fischer 344大鼠在血管纹的边缘细胞层观察退化的改变；比较老LE大鼠的情况纹是少带血管。更多的关于血管纹的可能故障证据被发现，在血管纹细胞凋亡的平均密度，在3个耳蜗转在Fischer 344老鼠和幼鼠，LE老年鼠，关于这些大鼠的DPOAEs的振幅。快蛋白表达的减少已经被提出在老龄化Fisc

28、her-344大鼠听力损失中解释没有显着OHCS亏损的DPOAEs的损失。快蛋白已经被识别作为一个OHC基底膜的电区域。快蛋白表达的缺失导致OHC电动性的损失和DPOAEs的损失。最终，Fischer 344大鼠听觉系统中枢部分的影响施加老龄化对周边的听觉系统已经被调查，抑制神经递质的下降在下丘和听觉皮层已经被发现。SpragueDawley大鼠在底层ARHL机制得研究中经常被用为动物模型。散乱的毛细胞的损失的第一迹象在SpragueDawley 大鼠的生命早期被察觉，伴随年龄进展。OHC 和 IHC损失在2月龄的大鼠中已经能被观察。年龄相关的显著的SGN 损失已经被描述。少数的LE色素大鼠的

29、研究已经表明Corti少量的毛细胞缺失，老龄化LE大鼠保存完好的耳声发射。F344 和 LE大鼠血管纹敏感度的区别可以由应变差异解释。第一个区别是在黑色素细胞中色素的存在或缺乏形成血管纹中间细胞的部分。第二个是老龄化LE大鼠跨越边际细胞层的胶原蛋白纤维的存在，但是，成年F344大鼠血管纹缺少胶原纤维导致条纹边缘细胞层的破坏。因此，黑色素含量的差异，胶原纤维的表达，细胞死亡的增加可以解释白化病和色素大鼠间年龄相关的不同的改变的敏感度。然而，SpragueDawley大鼠的听觉阈被证实低于LE大鼠的听觉阈。另外一个形态学研究揭示了,与幼鼠相比，老龄的LE大鼠皮层神经元（36月龄）听觉皮层的厚度显著

30、减少，还原型辅酶 II（NADPH-diaphorase-positive）数量和类型的改变。然而，老龄化大鼠的听觉功能有限的恶化被观察到了。 2.3.蒙古沙鼠（长爪沙鼠） 大量的条纹聋的知识最初来自对蒙古沙鼠的研究。EP的下降和温和的毛细胞，作为纯种条纹老年性聋的沙鼠的老年性聋神经元的损失分类。蒙古沙鼠发展老年性聋，与“新陈代谢”年龄相关性听力损失的形式，在人类发现由于血管纹的变性和萎缩。从36个月的年龄开始，蒙古沙鼠显示1535 dB阈移，在高频有更大的损害。EP下降与条纹毛细血管的损伤没有关联，最初的报道致力于微血管修改和毛细血管网的改变。最初的证据表明条纹萎缩首先体现，可能存在于边缘细

31、胞的二次加工，退化为层状或无定形型材。实际的条纹边缘细胞可能被认为是条纹老年性聋的第一效应，在EP产生中起关键作用，取决于K +进入内淋巴的主动运输使Na +，K + - ATP酶泵的活性增加。内淋巴K+维持150 mM依靠上半部分边缘细胞的二次加工。解剖的复杂性和血管纹的功能维持EP，已经被 Spicer and Schulte解释。老年沙鼠K+通过缝隙连接从螺旋韧带的I型纤维细胞流至条纹基底细胞，然后进入中间细胞基底亚型和中间细胞和它的树枝状结晶上层类型和二次加工。边缘细胞的二次加工从最初的过程投射，与二级中间细胞混合。边缘细胞的二次过程在质膜含有丰富的Na+, K+-ATP酶，引起K+从

32、中间二次过程再吸收和分泌物进入内淋巴，K+维持在150 mM。边缘细胞线粒体的存在在产生ATP活力运输必不可少。衰老沙鼠一些短期的主要过程投影被剥夺和连接二级合并，以形成充满线粒体小叶和条纹回旋退化过程中变质的进展，小叶成夹层非晶态物质永久残留。最初的损伤显然存在，由于发生氧化自身损伤的边缘细胞初级过程线粒体结果，导致ATP的不足，二次加工Na + K + ATP酶。ATP水平的减少引起胞内的Na + / K +比值的细胞毒性改变，首先在边缘细胞的二次加工，后来在最初，这些结构随之而来的变性。因此，沙鼠听力损失与血管纹的损伤有关，与条纹边缘细胞线粒体ATP生产减少连接，导致Na +，K + -

33、 ATP酶活性损失，关键的边际细胞泵，听觉脑干诱发电位减少。发病机理3.1在血管纹中血管形成的减少 Skt发展了有关听力损失的知识，主要的是由于随年龄的增长侧壁和血管纹的退行性改变。这种情况称为代谢性老年性耳聋、条纹性老年性耳聋、完全性的老年性耳聋，在临床上开始有发生于中年的特征。遗传性病理上底纹损伤被提及，然而仅在Trp1B-1t的动物模型有特定位点的联系，并不像共同位点促进EP的减少，在其他方面减少EP的下降。Skt推断从听力图和底纹的出现、EP的减少很难从活体标本中直接观察到，因为我们不能直接在人体中测量EP或者在尸体标本中。一些老年性耳聋的动物模型，伴随着EP的减少和底纹底纹损伤的特征

34、，这些特征包括小细胞的减少或者是在血管纹中黑色素合成的突变。在动物模型中，一般与年龄相关的底纹恶化特征，包括变薄，解体和毛皮细胞丢失的特征已经被阐明。在身体中老龄化影响着血管的形成，代谢率的升高可使血管纹的高度血管化。耳蜗的血管网随着年龄的改变在不同种的动物中都有表现。特别的是，微脉管系统的改变伴随着基膜厚度的增加，基底毛细胞的损伤，血流速度的减少已经被清晰地检测。微血管的改变与血管纹的萎缩相关，在中年的沙鼠中，显示老龄的F344大鼠在血管纹中血管形成减少。另一些在内蒙古沙鼠的研究表明年龄相关的耳蜗改变是由于微血管的变性，然而并暗示着边际细胞的病理改变可能先于微血管。相同的研究表明年龄相关的底

35、纹恶化和诱发电位的减少次于在NOD.NON-H2nbl的小鼠的微血管病理状态。在进行的自发性高血压大鼠究中，蜗侧壁密集的血管已经被证明。近年来，我们工作组研究了像噪音性和老年性感觉神经听力损失有关内皮功能障碍和血管形成减少的作用。使用活体荧光灌注技术，我们证明了在C57BL/6J小鼠的老年性的耳聋与血管网的变化具有相关性。3月、8月、18月的B6小鼠可以通过荧光显微镜检测血管纹，以评估毛细血管密度和直径。在18月龄的小鼠中的毛细管密度显著降低。18个月龄的小鼠在所有Turns血管直径显著减少，然而基底Turn仅在8月和3月龄的小鼠上血管直径减少。血管通畅性的减少，微脉管三维分布的不规律和血管的

36、终端也被观察到。这些观察和一个观念相一致，就是血管结构上形态学和功能的代谢现象的深远改变是老龄化的特征。特别的是，已经被证明，血管生成被定义为在先前的血管网络中新血管的生长，而在旧的组织中缺乏，因为固有的组织无法上调特定的血管生长因子来响应血管生长的刺激。血管内皮因子对于内皮功能和代谢很关键，并起着促进血管生成和维持组织血管的高效形成。相噪音性耳聋中，血管内皮生长因子在正常的耳蜗中表达，在低氧、兴奋性或氧化应激的条件下VEGF表达上调。然而VEGF在一些神经元细胞中对于防止细胞凋亡中有密切关系。我们的团队同样也证明了在老龄的动物上，VEGF的表达在所有的耳蜗区域都有减少，特别是在血管纹中。然而

37、，VEGF的受体Flt-1和Flk-1在血管纹中都有大量的表达。一些机制已经表明在老龄化的进程中，血管生成相关的损伤有潜在的作用。首先，已经证明在老龄的动物中显示缺氧诱导因子-1的活性降低，导致损伤并上调VEGF来响应缺血性刺激。其次，老龄化与多种基质组成的改变与生理学和病理学上的血管生成的炎症反应相关。第三，衰老影响干细胞和祖细胞的可塑性个迁移能力，从而减少新血管形成过程的潜在贡献。最后，在老龄老鼠中，VEGF能够引起重塑的内皮损伤。这些结果表明，血管的功能障碍可能在老龄化相关的听力损失发挥着重要作用。此外，老龄化伴随的VEGF的表达减少，可能表明缺少保护作用，也可能因为像在NIHL中损伤听

38、力和前庭功能。3.2 氧化应激 老龄化引起的听力下降被认为与积累的代谢途径缺陷有关。耳蜗需要强烈的氧代谢，需要氧气来通过两种途径产生能量。这两种途径是，三羧酸循环，电子传递链，并能够通过这些过程产生活性氧。在线粒体中总氧的1-2%被转移到活性氧形成具有高度侵略性的一个未配对的电子。自由基和一些内源活性物质在ARHL中的非遗传因素扮演着重要的作用。生理学上，活性氧的功能在细胞信号中作为氧化还原的信使，通过内源性抗氧化机制调节细胞周期、代谢或者清理。氧化应激表现为活性氧的生成和生物系统的对于中间反应的解毒能力或者损害的修复能力的不平衡。ARHL和NIHL的模型实验：在耳蜗中增加抗氧化分子或者用来酶

39、减少氧化应激的影响，延长了平均寿命。然而，利用内源性抗氧化剂敲出的突变小鼠表明基因敏感在的氧化应激作用，在环境条件下，像噪音和耳毒性在老龄化的作用。耳蜗中的活性氧主要来源于线粒体的电子传递链，在线粒体内膜创造了一个质子梯度，包含了一系列的电子从供体到受体分子的氧化还原反应。复合体1和复合体3被认为是产生活性氧的部位。由此产生的质子梯度被用来生成ATP和水，由于氧化应激部分的电子会流向氧，形成超氧负离子，并能高效地通过线粒体的超氧化物歧化酶转换成H2O2。然后就被线粒体的还原型谷胱甘肽或者过氧化物酶降解成无毒的水。过量的过氧化物会引起线粒体通透性的运输小孔开放，导致线粒体内膜的电位瓦解，并释放促

40、凋亡因子，比如，细胞色素C、调往诱导因子，脂质的氧化。线粒体的DNA极易受到活性氧的损伤。因为它是位于活性氧产生的主要场所，在加上与核DNA的损伤修复的能力相比还有很大的限制。活性氧产生氧化线粒体的损伤引起突变，导致电子传递链组分的缺失。组建在电子传递链亚基缺失，导致活性氧的进一步增加。由此产生的效果是使线粒体生物活力缺失，通过激活细胞级联反应导致细胞的死亡。虽然线粒体功能障碍机制还有待进一步的阐明。一些实验数据证实了在耳蜗老龄化的线粒体理论。具体的来说，突变的小鼠带有单个或者双个胞质SOD1编码SOD1的基因缺失与野生型小鼠相比，显示出了很大的年龄相关的丢失。在CBA/J的小鼠线粒体SOD2

41、随着年龄的增长显著的降低。12月龄的时候在柯蒂斯器中SOD2开始下降，尤其是在，外毛细胞区域，到了18月龄的时候，会进一步减少。在SGNs中，18月龄SOD2染色观察显著减少，并在23月龄的时候进一步增加。此外，一些数据显示，一氧化氮合酶与年龄相关的疾病有着密切的联系。包括听力系统伴随一氧化氮合酶3在内尔的高表达，使一氧化氮合酶3在内尔中成为重要的ROS资源的候选。随着老龄化，一氧化氮合酶家族和还原型烟酰胺磷酸氧化酶是ROS主要的资源。对于老龄化，ROS通过这些酶产生是非常重要的。3.3细胞凋亡 细胞凋亡在老龄化相关的症状具有显著的作用。在沙鼠和小鼠的老龄化的耳朵中，已经进行了凋亡作用的研究。

42、这些作者证明了，凋亡的细胞在老龄的耳蜗中存在于各种细胞，比如，毛细胞柯蒂斯器中的支持细胞、螺旋韧带的成纤维细胞。Caspase3的表达，在凋亡的级联反应中起着关键性的作用。在老龄沙鼠中观察到bcl-2的阳性细胞显著下降，表明bcl-2蛋白抑制可能通过caspase3的激活诱导老年性耳聋。观察Caspase3和Caspase8和Bax蛋白的表达与Bcl-xL蛋白的降低有关，这支持了一个假说，在SD大鼠中，年龄相关的细胞凋亡，激活了一个固有的信号促凋亡途径。3.4免疫病理 免疫功能紊乱和自身免疫性现象可能在观察小鼠品系年龄相关性听力丧失发挥重要作用。 SAM小鼠株和SAMR是一组相关的近交系，SA

43、MP的菌株与SAMR株相比，衰老过程更加迅速，寿命较短的，一个早期的发病和发展迅速的年龄相关的类似人类老年性疾病的病理表型。SAMP和SAMR菌株之间的显着性差异已涉及一些重要的代谢物，包括柠檬酸，肌酸，多不饱和脂肪酸，胆碱磷酸，磷脂酰胆碱和肌苷。 特别是缺乏肌苷似乎与老化过程中免疫调解耳蜗损伤有关。事实上，肌苷对直接干预细胞因子的产生发挥促炎效应，它可以负责SAMP的小鼠的免疫机能。移植 BALB / C小鼠的骨髓导SAMP1小鼠，从而阻止了免疫功能障碍和听力损失的发展，表明某些ARHI类型的加速没有对耳蜗造成影响，但缺陷的造血干细胞和没有免疫能力细胞是由这些干细胞衍生的。一些退行性疾病如阿

44、尔茨海默氏症的慢性炎症反应的存在，确认老化的免疫模型。3.5噪音 年龄相关的和噪音诱发的听力丧失是多方面的，和潜在的相互作用，可以决定最后的结果的。加速明显的老化过程可能是随着时间的推移由于渐进的自我平衡，修复功能障碍，和保护机制所引起的。目前的假说是指年龄与噪声的相互作用，这会造成以前因为噪声损坏的耳朵年龄相关的听力下降的加剧，就像盖茨的建议，在成年人类的研究中相反，得出的结论是噪声历史没有对一个阈值的变化率产生显著影响。年龄，耳聋和噪音损伤之间潜在的相互作用仍有争议。几项人类研究与噪音和年龄的相关的，而小鼠的研究提供了只有几个结果。一个有趣的关于年龄，噪音和遗传特征的研究已经在近交系C57

45、BL/6J小鼠上进行了。这些小鼠提供了年龄相关性听力损失基因的两个副本，它已被证明，这些老鼠两个月开始丧失高频听力。 AHL基因小鼠比不携带这种基因的菌株更容易噪音性耳聋。Kujawa和利伯曼（2006）发现，对年轻的CBA/ CaJ 小鼠噪声暴露可以触发进步的神经元丢失。早期的窗口出现噪音等的影响，以配合提高早期窗口的噪声损伤，虽然目前尚不清楚这些可能的相关机制。然而，这些结果可能导致新的见解，明显的环境因素相关的ARHL，特别是神经老年性聋。3.6其他功能障碍 与青年对照组相比F344老年大鼠老化的外毛细胞快蛋白的免疫标记水平显示减少。老年F344大鼠血管纹和耳蜗电位基本上是正常的，快蛋白

46、中断可能是造成DPOAE（畸变产物耳声发射）损失和耳蜗灵敏度的损失的重要原因。ARHL的研究中涉及到了黑色素 。有人曾建议，在位于血管纹边缘细胞的黑色素，可能参与对耳毒性损伤和老化的内源性自由基灭活提供保护机制 。这些作者比较衰老的C57BL / 6（B6）小鼠和C57BL/6-Tyrc-2J小鼠的底回EPS和耳蜗细胞指标。后者小鼠进行的酪氨酸位点的自然发生的失活突变，并不会产生strial黑色素。色素和白化B6小鼠表现出相同的听力损失和感觉细胞的损失率。然而，两岁后，底回EPS显著分歧，与色素小鼠相比白化模型小鼠显著减少。EP的最明显的解剖差异关联是在白化病时的strial的厚度显著减少，与

47、边缘细胞的损失高度相关。传入神经突触之间的径向螺旋神经节神经元纤维和内毛细胞，也可以参与有关老年性聋的传输异常。 通过测试的假设，这些传入终端的结构将在年轻的动物和老年动物之间的听力损失差异显著。，在2-3个月大的和8-12个月大的C57BL/6J小鼠传入神经末梢和它们的突触通过透射电子显微镜检查。 与年幼的动物相比老年动物的终端数量减少了一半。与此相反，这两个年龄组之间的螺旋神经细胞密度无差异。老年动物的功能扩大终端和线粒体和扩大突触后密度和突触前机构。这些形态的变化可能是一个病理结合，感觉障碍的适应性和代偿性反应。改进这些过程的知识是有必要了解在老化耳蜗功能障碍的传入连接的作用。一些研究表

48、明，热休克蛋白（HSP）在衰老过程中的反应减少和在年龄相关的疾病中伴侣活性降低。当蛋白质由于各种压力被损坏，热休克蛋白作为分子伴侣对细胞进行保护，稳定变性的蛋白，并促进他们的复性和降解。热休克蛋白和热休克转录因子1（HSF1）在内耳表达和对其他外生压力引起的耳蜗损伤中起到保护作用。在老龄化的DBA/2J小鼠，它已表明，热休克蛋白的表达在老化过程中发生改变和热休克蛋白的表达的诱导抑制ARHL和毛细胞的丧失。最近，（AQP）的作用被研究出来，它在跨细胞膜水和离子流膜蛋白有着重要的作用。AQP水通道蛋白已被证明在内耳和听觉通路参与感觉神经听力损失。 特别是 AQP4水通道蛋白4被在小鼠的耳蜗发现Co

49、rti器的局部支持细胞，基底外侧的Hensen's 细胞，内沟细胞质膜的器官细胞，克劳狄斯细胞基底细胞质膜。一个AQP4基因敲除小鼠表现出不仅是泌尿系统集中的缺陷，而且表现出一个显著的以听性脑干反应为衡量标准的听力损失。据推测AQP4介导水路运输对内耳钾离子运输系统的正常运作是至关重要的，受损的水/离子运输是由于AQP4基因的枯竭，与年龄相关的听力障碍是一致的3.7性别和性腺激素 性激素可以影响B6小鼠的神经性听力损失。卵巢激素的影响大概是与AHL基因的行为的相互作用，也许还有其他背景的基因，可能是特定的B6损伤。 雌激素受体较早前已被证明在新生儿和成人的正常小鼠，大鼠和人类内耳。在C

50、BA / J小鼠雌激素受体（ER）和的表达在内耳，随着年龄的增加这种表达降降低。 ER -可能改变耳蜗和前庭感觉传导，和ER可能在内耳有保护神经的功能。一个有趣的模型，以了解雌激素的在老化中的作用，是由特纳疾病描述的，这是一个染色体的异常，其中最常见的核型为45，X。年轻和中年妇女是受周期性中耳炎和迅速进步的听力障碍影响。对于受特纳疾病影响的小鼠雌激素的缺乏决定了老年性聋的早期发病。形态上，肿大的IHC /传入纤维突触和OHC 的损失被观察到。然而，受体基因敲除小鼠显示正常耳蜗形态，在体感皮层有严重神经缺陷。随着年龄的发展显示的存在在神经中的受体，以及在 成熟耳蜗的 受体的作用。治疗观点 正如在今次的检讨讨论，在发病报告的基础上发现在未来是可以用这三种不同的途径来解决：药物干预，基因治疗和干细胞的应用。文献中已经提出了不同的药物。抗氧化剂或限制热量的应用被认为是防止或减少氧化应激引起的损伤。使用抗氧化剂应用的讨论结果是有争议的。分析L -肉碱的作用，一种内源性胺已被证明有合成活性氧的作用，在大鼠老年性聋模型，并取得了良好的功能结果。相反，比勒费尔德等没有发现显着的影响。此外，N -乙酰- L -半胱氨