雌激素对大鼠噪声性听力损伤的保护作用研究

宋佳哲 李芳芳 俞姜凡 胡旭君

雌激素对大鼠噪声性听力损伤的保护作用研究

宋佳哲 李芳芳 俞姜凡 胡旭君

目的探讨雌激素对大鼠噪声性听力损失的影响。方法SD大鼠20只随机分为去势组与对照组，各10只。对两组大鼠进行听性脑干诱发电位（ABR）和畸变产物耳声发射（DPOAE）检测后，去势组行卵巢切除术，对照组行假手术。术后正常饲养3周后所有大鼠同时在隔声室中用强度为115dB SPL（C）的白噪声造模，噪声暴露2周后进行同样听力测试，比较两组在噪声暴露后的听力情况。结果噪声暴露后去势组与对照组大鼠均出现听力下降；对照组在噪声暴露后Click、2、4、6、8k Hz ABR阈值分别为（15.63±1.51）dB nHL、（9.38±1.93）dB nHL、（10.63±2.04）dB nHL、（7.19± 1.94）dB nHL、（4.69±1.55）dB nHL，去势组噪声暴露后相应频率阈值分别为（51.50±3.93）dB nHL、（54.75± 4.33）dB nHL、（57.25±3.71）dB nHL、（55.50±4.23）dB nHL、（51.75±3.83）dB nHL，两组各频率相比差异均有统计学意义（P＜0.05），噪声暴露后对照组ABR阈值小于去势组；两组在噪声暴露前后Click ABR阈上20、40、60dB SL潜伏期未出现明显变化（P＞0.05）；对照组在噪声暴露后2、4、6、8k Hz DPOAE信噪比分别为（12.14±3.07）dB、（22.65±7.92）dB、（20.17±12.05）dB、（13.55±11.51）dB（P＜0.05），去势组在噪声暴露后相应频率信噪比分别为（1.18±6.53）dB、（2.22±5.46）dB、（2.61±3.38）dB、（3.12±3.67）dB，两组各频率相比差异均有统计学意义（P＜0.05），噪声暴露后对照组DPOAE信噪比大于去势组（P＜0.05）。结论雌激素对大鼠噪声性听力损伤具有保护作用，主要影响区域在耳蜗。

大鼠；去势；雌激素；噪声；听力损伤；ABR；DPOAE

雌激素是一种多功能激素，在生殖系统、认知记忆系统等多方面发挥重要作用[1-2]。其主要来源是卵巢，少量来源于大脑等非内分泌组织。近年研究表明，雌激素及雌激素受体对内耳的功能有重要影响。Hederstierna等[3]于2010年曾报道更年期可导致女性听力下降。Kim等[4]2002年研究发现，45～70岁女性，随着血清雌二醇水平的下降，听力损失出现的概率增加，提示雌激素可能对听觉系统存在保护作用。但也有研究[5]发现在雌激素水平升高的青年怀孕女性中突聋、听力损失的发病率增高的现象。了解雌激素在听觉系统中的作用对今后听力的干预和保护可提供有效的参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物选取健康、无耳疾、听力正常、体质量180～200g的8周龄雌性SD大鼠20只。所有大鼠均购于浙江省实验动物中心，动物合格证号：SCXK（浙）20140001。

1.2 实验方法手术前对所有大鼠进行听性脑干诱发电位（auditory brainstem response，ABR）与畸变产物耳声发射（distortion products otoacoustic emission，DPOAE）检测。20只大鼠随机分为去势组、对照组，各10只。去势组大鼠行卵巢切除术：从腹部纵向切开两侧皮肤和肌肉，找到并切除双侧卵巢，缝合切口。对照组大鼠做同样腹部切开手术但并不切除卵巢。两组大鼠手术3周后同时在隔声室中进行白噪声造模。噪声强度为C计权下115dB SPL。每天8h持续噪声，暴露2周后再次行ABR与DPOAE检测。

1.3 检测方法ABR测试：测试前用5%水合氯醛按照0.6mL/100g比重腹腔麻醉大鼠，麻醉后置于隔音电屏蔽室中，进行ABR（Grason-Stadler Audera，USA）测试。将记录电极置于双耳廓上缘连线中点之颅正中，接地电极置于鼻根部后方，参考电极置于耳廓后下端皮下。要求每个电极阻抗小于＜5kΩ，且极间电阻差值＜2kΩ。观察III波以确定阈值。得到阈值后再行Click ABR阈上20、40、60dB SL给声，得到相应强度下各波潜伏期数值。DPOAE测试：ABR测试结束后行DPOAE（Interacoustic Eclipse，Denmark）测试，选择初始纯音频率比f2/f1=1.22，L1=65dB SPL，L2=55dB SPL，以2、4、6、8kHz作为测试频率，记录以上频率点引出的信噪比值。

1.4 统计学方法应用SPSS19.0软件进行统计处理，数据以（）表示，同组噪声暴露前后比较采用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组大鼠ABR阈值比较对照组在噪声暴露后6、8k Hz ABR阈值出现上升，而去势组在所有频率上ABR阈值均出现上升，差异有统计学意义（P＜0.05）。对照组Click、2、4、6、8k Hz ABR阈值均小于去势组，差异有统计学意义（P＜0.05），即同样接受噪声暴露，去势组听力下降更甚。见图1、表1。

图1 两组大鼠噪声暴露前后ABR阈值比较

2.2 两组大鼠ABR潜伏期比较两组大鼠噪声暴露前后ABR阈上20、40、60dB SLⅠ～Ⅴ波潜伏期差异均无统计学意义（P＞0.05）。其中去势组20dB SLⅤ波因波形分化差，难以判别，故不列入统计。说明噪声抑或去势后噪声暴露未对ABR阈上潜伏期产生显著影响。见表2。

表1 两组大鼠噪声暴露前后ABR阈值比较（dB nHL，）

表1 两组大鼠噪声暴露前后ABR阈值比较（dB nHL，）

注：与噪声暴露前比较，*P＜0.05；与对照组比较，△P＜0.05

组别对照组只数10去势组10噪声暴露前噪声暴露后噪声暴露前噪声暴露后Click 14.06±1.46 15.63±1.51 12.25±0.85 51.50±3.93*△2k Hz 12.19±1.82 9.38±1.93 9.50±1.02 54.75±4.33*△4k Hz 8.44±1.27 10.63±2.04 6.25±0.95 57.25±3.71*△6k Hz -3.13±0.90 7.19±1.94* -3.75±0.50 55.50±4.23*△8k Hz -4.69±0.31 4.69±1.55* -4.50±0.34 51.75±3.83*△

2.3 两组大鼠DPOAE信噪比比较对照组在噪声暴露后在6、8k Hz DPOAE信噪比下降，而去势组在2、4、6、8k Hz所有频率上DPOAE信噪比下降，差异有统计学意义（P<0.05）。对照组噪声暴露后2、4、6、8k Hz DPOAE的信噪比均大于去势组，差异有统计学意义（P<0.05），说明同样接受噪声暴露，去势组听力下降更甚。见图2、表3。

3 讨论

国内曾有学者[6]通过注射雌激素的方法来研究雌激素对听力的保护作用，但该方法未能排除豚鼠自身雌激素对结果的影响故而稍有不足。综观国内外相关研究，通过手术去除卵巢来塑造雌激素缺乏模型是有效方法[7-8]。但在预实验中对大鼠去势后120天，每10天定期的听力监测结果及其与正常组和假手术组的数据对比分析，仅去势和假手术均未能对听功能（ABR与DPOAE均未下降）造成影响。故后期增加噪声干扰，观察噪声暴露后去势组听力下降程度是否大于对照组，来判断去势是否在其中起到一定作用。

本实验通过ABR阈值、潜伏期和DPOAE信噪比的结果可以看出，噪声暴露后对照组与去势组均出现听力下降，对照组高频（6、8k Hz）听力下降，而去势组则为全频下降。与佘晓俊等[9]发现全频听力出现阈移现象不符。究其原因，可能与不同的噪声强度、脉冲或持续噪声、给声的时程、给声设备、暂时性阈移的恢复等都有关，但本实验旨在研究雌激素缺乏大鼠是否会增加对噪声的敏感性，故在此不予深究。

图2 两组大鼠噪声暴露前后DPOAE信噪比比较

综合几项听功能测试结果，本次实验病变部位主要在耳蜗，与蜗后的神经传导并无明显影响，该现象与噪声致聋的机制有关。因强度在85～130dB的噪声主要是通过干扰耳蜗内的新陈代谢引起毛细胞内出现大量活性氧、一氧化氮合酶被大量激活、内质网空泡形成等一系列病理性改变[10-13]，主要作用区域在耳蜗而非蜗后。对照组大鼠在噪声暴露后，听力优于去势大鼠，说明雌激素起到保护作用，这与国外相关研究结论一致。Hederstierna等[3]研究发现男性听力下降时间早于女性，女性在绝经之后才出现与年龄相关的听力下降。Kilicdag等[14]通过调查发现更年期妇女在接受雌激素替代治疗的情况下听力要好于未接受者。在一项对有半年绝经期妇女的研究中发现，当对其使用替勃龙（用于应对自然绝经和手术绝经所引起的各种症状）进行治疗后，发现其低频听力有明显的改善[15]。这些都表明雌激素在治疗和降低听力损失方面有一定的效果。而国内外相关研究[16]认为，雌激素保护听力的机制可能与雌激素受体的表达相关：（1）雌激素受体能通过在血管纹状上的表达来影响耳蜗淋巴液的水电解质平衡；（2）雌激素通过维持及修复内耳感觉上皮来起到保护作用；（3）雌激素通过调节耳蜗血管的雌激素受体来调节耳蜗的血流量以此影响听觉功能。

表2 两组大鼠噪声暴露前后ABR潜伏期（ms，）

表2 两组大鼠噪声暴露前后ABR潜伏期（ms，）

组别对照组只数10噪声暴露前噪声暴露后去势组10噪声暴露前噪声暴露后强度20dB SL 40dB SL 60dB SL 20dB SL 40dB SL 60dB SL 20dB SL 40dB SL 60dB SL 20dB SL 40dB SL 60dB SLⅠ波1.44±0.11 1.13±0.15 0.91±0.11 1.44±0.13 1.09±0.14 0.88±0.07 1.39±0.39 1.11±0.19 0.91±0.03 1.36±0.42 1.31±0.29 1.02±0.21Ⅱ波2.09±0.07 1.82±0.17 1.59±0.22 2.15±0.14 1.92±0.11 1.69±0.09 2.21±0.22 1.88±0.43 1.63±0.17 2.37±0.40 2.07±0.21 1.77±0.09Ⅲ波2.94±0.34 2.52±0.43 2.20±0.40 2.75±0.08 2.50±0.13 2.36±0.06 3.32±0.50 2.66±0.90 2.25±0.34 2.93±0.93 2.75±0.28 2.55±0.26Ⅳ波3.60±0.86 3.40±0.45 3.07±0.39 3.71±0.17 3.44±0.11 3.26±0.08 3.93±0.49 3.27±0.47 3.13±0.38 3.76±0.64 3.45±0.21 3.13±0.30Ⅴ波5.12±0.38 4.45±0.41 4.12±0.56 4.87±0.11 4.53±0.22 4.37±0.20 / 4.57±0.64 4.65±0.83 / 4.41±0.73 4.38±0.69

表3 两组大鼠噪声暴露前后DPOAE信噪比（dB，）

表3 两组大鼠噪声暴露前后DPOAE信噪比（dB，）

注：与同组噪声暴露前DPOAE信噪比比较，*P<0.05；与对照组比较，△P<0.05

组别对照组只数10去势组10噪声暴露前噪声暴露后噪声暴露前噪声暴露后2k Hz 11.44±4.13 12.14±3.07 10.99±3.85 1.18±6.53*△4k Hz 24.33±3.63 22.65±7.92 23.81±5.94 2.22±5.46*△6k Hz 30.26±6.27 20.17±12.05* 29.11±5.11 2.61±3.38*△8k Hz 33.51±3.39 13.55±11.51* 30.40±5.62 3.12±3.67*△

通过ABR阈上20、40、60dB SL的Ⅰ～Ⅴ波的潜伏期结果，发现噪声未对阈上潜伏期产生显著影响，而雌激素缺乏也未在各个波的潜伏期产生作用。本次结果与早前Coleman等[7]关于去势大鼠潜伏期的结论相悖。究其原因，可能与不同的声刺激强度有关，后者采用的声刺激强度为统一的90dB peSPL，而本实验采用的是阈上的3种强度。因ABR潜伏期与声刺激强度相关性强，声刺激强度越大，潜伏期越短。但笔者也怀疑雌激素对听力的影响与施加的干扰因子是否有关，因噪声对听觉的损伤区域集中在耳蜗，故表现出去势比未去势者听力更差的情况；但若施加的干扰因素主要作用于蜗后是否能得到不同结果仍有待探讨。

由本实验结果可知，去势导致大鼠噪声暴露后的DPOAE及ABR各频率阈值明显差于未去势大鼠，但阈上潜伏期并未受影响。可见在噪声暴露的环境下，雌激素对大鼠的听功能具有一定的保护作用。而目前国内外大量的临床试验研究也表明了雌激素及雌激素受体的确对听觉系统有着重要的影响。但雌激素在内耳中所扮演的具体角色以及作用机制还不甚明确，雌激素对听力的影响机制还有待进一步的研究。

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（收稿：2015-11-26修回：2016-01-28）

Protective Effect of Estrogen on Noise-induced Hearing Loss in Rats

SONG Jiazhe,LI Fangfang,YU Jiangfan,HU Xujun.Medical Technology College,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou(310053),China

ObjectiveTo investigate the effect of estrogen on the noise-induced hearing loss in rats.Methods Twenty SD rats

auditory brainstem response（ABR）and distoration products otoacoustic emission（DPOAE）tests,then were randomly divided into ovariectomized group and intact group,with 10 rats in each group.Ovaries of rats in overiectomized group were removed and rats in intact group were sham-operated.At 3 weeks after the surgery all rats were exposed to 115dB SPL（C）white noise for 2 weeks,then were given the hearing tests again. The data before and after noise expose were compared in two groups.ResultsBoth of ovariectomized group and intact group appeared hearing loss after noise expose;the ABR thresholds of Click、2、4、6、8k Hz after noise expose were 15.63±1.51dB nHL,9.38±1.93dB nHL,10.63±2.04dB nHL,7.19±1.94dB nHL,4.69±1.55dB nHL in ovariectomized group and 51.50±3.93dB nHL,54.75±4.33dB nHL,57.25±3.71dB nHL,55.50±4.23dB nHL,51.75±3.38dB nHL in intact group,respectively,with a significant difference at each point（all P＜0.05）;no difference in Click, 20,40,60dB SL latency was found before and after noise expose in both groups（P＞0.05）.The DPOAE SNR of 2、4、6、8k Hz after noise expose were 12.14±3.07dB,22.65±7.92dB,20.17±12.05dB,13.55±11.51dB in ovariectomized group and 1.18±6.53dB,2.22±5.46dB,2.61±3.38dB,3.12±3.67dB in intact group,with a significant difference at each point（P＜0.05）.ConclusionEstrogen has a protective effect on noise-induced hearing loss,and the impact region is mainly in the cochlea.

rats;ovariectomized;estrogen;noise;hearing loss;ABR;DPOAE

2014年度国家级大学生创新创业训练计划项目（No. 201410344001）；浙江省中医药科技计划项目（No.2012ZB025）作者单位：浙江中医药大学医学技术学院（杭州310053）

胡旭君，E-mail：huxujun10@homail.com