中等强度噪声预暴露对强噪声致豚鼠听力损失恢复的影响

章建程，王晓花，周宏元，丁 猛

研究证明，预先接触中等强度的噪声能够减轻随后的高强度噪声导致的暂时性和永久性听力损伤［1］。舰艇噪声环境复杂，噪声源多，舰员接触到噪声接近于白噪声。研究白噪声预先暴露是否能对随后的强噪声暴露有保护作用具有重要意义。本实验设定了不同的预先噪声暴露方案，通过测定短声和高频听性脑干反应(auditory brainstem response，ABR)，并通过测定血浆生化指标丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和总一氧化氮合酶(TNOS)活力的变化，探讨中等强度噪声预暴露对强噪声暴露所致豚鼠听力损失恢复的影响。

1 材料与方法

1.1 动物与分组 30只健康雄性白化种红目豚鼠，海军医学研究所实验动物中心提供，耳廓反应灵敏，体质量280～320 g，鼠龄4个月，饲养于实验动物中心，自由饮水摄食，饲养环境温度(22±3)℃，环境噪声＜50 dBA。豚鼠按数字表法随机分为5组，每组6只，分别是:(1)预暴露3 d组:90 dB SPL白噪声暴露，3 h/d，共3 d，第4天暴露于110 dB SPL白噪声4 h;(2)预暴露2 d组:90 dB SPL白噪声暴露，3 h/d，共2 d，第3天暴露于110 dB SPL白噪声4 h;(3)预暴露1 d组:90 dB SPL白噪声暴露，3 h/d，共1 d，第2天暴露于110 dB SPL白噪声4 h;(4)强噪声暴露组:110 dB SPL白噪声4 h;(5)空白对照组(对照组):无噪声暴露。

1.2 方法

1.2.1 噪声暴露方法 噪声暴露在专门的噪声暴露室内进行。豚鼠单笼放置，声源采用Sine Random Generator(丹麦BK公司，型号1207)，功率放大器采用Power amplifier(型号fjg500-1c)，暴露室中央和四角噪声水平均匀，误差＜1 dBA。

1.2.2 短声ABR测试 预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组、强噪声暴露组豚在噪声暴露前1 d进行第1次ABR阈值测定，强噪声暴露后1、7 d进行第2次、第3次测定;对照组在相应时间点测定。测定方法:采用Bio-LOGIC系统，豚鼠用1%戊巴比妥钠按38 mg/kg体质量腹腔注射麻醉。测试时，耳机距豚鼠外耳道口距离约2 cm。参数设置:刺激声为短声(click)，扫描时间窗10.24 ms，刺激声重复率21.1次/s，平均叠加 800次，滤波带宽100～3 000 Hz，极性、疏密波交替;强度根据各组预估的阈值选定起始强度，依次降低5 dB SPL至阈值出现，每个强度重复2次;电极为针形电极，记录电极置刺激耳外耳道口连线中点骨膜面，参考电极置两眼内眦连线中点，接地电极置后腿掌部皮下;极间阻抗＜5 kΩ。阈值判定主要依据听觉诱发电位图中较明显且稳定的Ⅲ波变化，该波消失前的最低强度判定为该豚鼠该耳的阈值。

1.2.3 高频ABR测试 预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组、强噪声暴露组在噪声暴露前1 d进行第1次ABR阈值测定，强噪声暴露后1、7 d进行第2次、第3次测定;对照组豚鼠在相应时间点测定。测定方法:采用美国 IHS系统。刺激声为12 kHz纯音和24 kHz纯音，极间阻抗＜3 kΩ，其余参数设置、测定方法、阈值判定方法同短声ABR测定。

1.2.4 血液生化指标测定 各组豚鼠经上述指标测试完毕后即刻断头取血，分离约0.5 ml血浆样品冻存。用超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和一氧化氮合酶(NOS)试剂盒测试SOD活力、MDA含量和NOS活力。

2 结果

2.1 噪声暴露前1 d和强噪声暴露后1、7 d各组短声ABR阈值 噪声暴露前1 d，各组豚鼠左右耳平均ABR阈值差异无统计学意义。噪声暴露后1 d，与对照组相比，预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组、强噪声暴露组短声ABR阈值均升高，暂时性听阈偏移(TTS)增加(P＜0.05);与强噪声暴露组相比，预暴露2 d组ABR阈值升高，TTS增加(P＜0.05)。噪声暴露后7 d，与对照组相比，预暴露3 d组、预暴露1 d组、强噪声暴露组ABR阈值均升高(P＜0.05);预暴露3 d组、强噪声暴露组永久性听阈偏移(PTS)增加(P＜0.05)。与强噪声暴露组相比，预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组ABR阈值降低，预暴露2 d组、预暴露1 d组PTS降低(P＜0.05);预暴露3 d组PTS有降低趋势(P＞0.05)。见表1。

2.2 噪声暴露前1 d和强噪声暴露后1、7 d各组高频ABR阈值 噪声暴露前1 d，各组豚鼠左右耳平均高频ABR间差异无统计学意义。噪声暴露后1 d，与对照组相比，预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组、强噪声暴露组12、24 kHz处TTS增加(P＜0.05);与强噪声暴露组相比，预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组12 kHz处TTS呈降低趋势(P＞0.05);预暴露1 d组24 kHz处TTS降低(P＜0.05);预暴露3 d组、预暴露2 d组24 kHz处存在降低趋势(P＞0.05)。噪声暴露后7 d，各组豚鼠12 kHz和24 kHz处PTS差异均无统计学意义。见表2。

2.3 强噪声暴露后7 d各组血生化指标测定结果噪声暴露后7 d，与对照组相比，预暴露1 d组SOD活力降低(P＜0.05);预暴露3 d组、预暴露2 d组SOD活力呈升高趋势，强噪声暴露组SOD活力呈降低趋势;预暴露3 d组、预暴露2 d组、预暴露1 d组MDA含量均呈增加趋势，强噪声暴露组MDA含量呈降低趋势;但差异均无统计学意义;预暴露3 d组、预暴露2 d组TNOS活力降低(P＜0.05);预暴露1 d组呈降低趋势，强噪声暴露组呈升高趋势，但差异均无统计学意义。与强噪声暴露组相比，预暴露3 d组、预暴露2 d组SOD活力升高(P＜0.05);预暴露1 d组SOD活力呈降低趋势(P＞0.05);预暴露3 d组、预暴露1 d组MDA含量增加(P＜0.05);预暴露2 d组MDA含量呈增加趋势(P＞0.05);预暴露3 d组、2 d组、1 d组TNOS活力降低(P＜0.05)。见表3。

表1 噪声暴露前后各组豚鼠短声ABR阈值变化(dB，±s，各组n=6)

表1 噪声暴露前后各组豚鼠短声ABR阈值变化(dB，±s，各组n=6)

注:ABR为听性脑干反应;TTS为暂时性听阈偏移;PTS为永久性听阈偏移。与对照组比较aP＜0.05;与强噪声暴露组比较bP＜0.05;与预暴露1 d组比较cP＜0.05;与预暴露2 d组比较dP＜0.05

强噪声暴露后1 d 强噪声暴露后PTS预暴露3 d组 23.75±2.26 44.58±3.42ad 20.83±4.69ad 27.50±2.61ab 3.75±3.77组别 噪声暴露前1 d左右耳平均ABR 7 d左右耳平均ABR 左右耳平均TTS 左右耳平均ABR 左右耳平均ac-0.83±4.17预暴露2 d组 25.42±4.50 53.34±8.35ab 27.92±7.53abc 26.67±3.26b 1.25±5.28b预暴露1 d组 28.75±2.26 49.17±5.57a 20.42±5.42a 27.50±2.61ab -1.25±3.11b强噪声暴露组 25.00±3.01 46.67±7.48a 21.67±6.15a 31.67±3.26a 6.67±5.37a对照组 25.42±3.96 23.75±2.26 -1.67±3.26 24.58±2.57

表2 噪声暴露前后各组豚鼠高频ABR阈值变化(dB，±s，各组n=6)

表2 噪声暴露前后各组豚鼠高频ABR阈值变化(dB，±s，各组n=6)

注:ABR为听性脑干反应;TTS为暂时性听阈偏移;PTS为永久性听阈偏移。与对照组比较aP＜0.05;与强噪声暴露组比较bP＜0.05

暴露前1 d ABR 强噪声暴露后1 d TTS 强噪声暴露后7 d PTS 24 kHz 12 kHz 24 kHz 12 kHz 24 kHz 12 kHz组别 噪声8 25.83±4.92 47.50±5.24a 46.67±0.06a10.00±12.65 5.83±12.81预暴露3 d组 33.33±4.0预暴露2 d组 33.33±4.08 24.17±4.92 45.00±7.07a 41.67±5.16a 9.17±4.92 10.00±6.32预暴露1 d组 33.33±4.08 25.00±5.48 45.00±5.48a 39.17±13.93ab 5.83±10.68 5.00±8.94强噪声暴露组 34.17±3.76 25.83±3.76 50.00±11.40a 50.83±11.14a 11.67±12.11a 10.83±10.68对照组 34.17±3.76 25.83±3.76 0±5.47 0±5.48 -0.83±3.76 0.83±5.84

表3 强噪声暴露后7 d后各组豚鼠SOD活力、MDA含量、TNOS活力(±s，各组n=6)

表3 强噪声暴露后7 d后各组豚鼠SOD活力、MDA含量、TNOS活力(±s，各组n=6)

注:MDA为丙二醛;SOD为超氧化物歧化酶;TNOS为总一氧化氮合酶。与对照组比较aP＜0.05;与强噪声暴露组比较bP＜0.05;与预暴露1 d组比较cP＜0.05

组别 SOD活力(U/ml)MDA含量(μmol/L)TNOS活力(U/ml)预暴露3 d组 136.91±14.81bc 2.49±0.80b 33.84±1.99abc 124.97±8.05 1.69±0.82 41.14±1.04预暴露2 d组 128.54±13.84bc 2.07±0.67 37.84±2.53ab预暴露1 d组 105.74±13.21a 2.20±0.28b 39.36±1.39b强噪声暴露组 108.51±13.05 1.21±0.34 42.93±2.37对照组

3 讨论

以往研究噪声的习服效应多使用倍频噪声或者单一频率的噪声，只有很少的研究者使用了较宽频率的噪声［2-4］。白噪声有别于常见的倍频噪声，是指在一定的频率范围内每单位带宽内相等功率的噪声或振动。由于舰艇人员多采用轮班制，多为间断性接触噪声，故本研究利用白噪声间断暴露模拟舰艇噪声的实际环境。

短声ABR由于测试简单快捷，成为临床及实验室最常用的客观测听法。短声ABR是以短声作为刺激信号、记录潜伏期在10 ms之内的一系列神经源性电活动，其声能主要分布在2 000～4 000 Hz，频率特异性差，不能完全反映耳蜗各回的功能，只能提供2 000～4 000 Hz的听力信息。与短声ABR相比，由纯音诱发的高频ABR由于具有频率特异性，能够引出与刺激声信号频率一致的神经源性电反应。故两者联合应用既具有频率选择性，对低、中、高频听力损失均较敏感，又可相互印证结果的准确性，避免人为判断结果造成的误差［5-8］。

噪声刺激影响耳蜗局部组织有氧代谢以及引起耳蜗组织能量代谢超负荷，ATP耗竭，产生氧自由基，氧自由基对耳蜗产生毒性作用［9］。氧自由基生成增加的同时，激活机体的防护体系，抗氧化物质增多［10-12］。一氧化氮合酶(NOS)在耳蜗局部和听觉系统低级中枢核团均有分布。噪声刺激后，耳蜗内血管收缩，血流减慢，局部低氧分压、缺血，诱导NOS mRNA表达增强，产生较高浓度的一氧化氮(NO)，NO具有直接的细胞毒性［13-14］。因此，本实验结合短声和高频ABR测定，较为全面地评价了噪声及预先噪声暴露对听力的影响，从氧自由基反应及NO损伤的角度探讨这一现象发生的机制。

本研究结果表明，强噪声暴露后1 d，预先中等强度噪声暴露对强噪声暴露所致的听力损失的影响不明显。强噪声暴露后7 d，预先中等强度噪声暴露1、2、3 d对强噪声暴露所致的听力损失的恢复可能有一定的促进作用。噪声暴露后7 d，与强噪声暴露组相比，预先中等强度噪声暴露组SOD活力增强，即抗氧化能力增强;TNOS减少，即NO生成减少，初步说明预先中等强度噪声预暴露可能通过以上途径对听力损失的恢复产生一定的促进作用。

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(本文编辑:施 莼)