钱迪 郑伟昌 敬光怀 陈翠霞 黄俊煊 汤国栋
(广东省深圳市龙华区人民医院耳鼻喉科 深圳518109)
钠钾氯协同转运蛋白1(NKCC1)是中枢神经系统内分布于微血管内皮细胞、神经元细胞膜及星形胶质细胞上的离子转运蛋白,不仅对维持神经元细胞及星形胶质细胞内离子的正常浓度、细胞容积及维持血脑屏障通透性具有重要的意义,还是参与耳蜗K+循环生理机制,对听觉生理功能进行维护的重要功能通道。有相关研究报道证实,NKCC1 蛋白的低表达在听觉功能损伤中发挥了重要的作用[1]。布美他尼、呋塞米是目前临床上应用较为广泛的两类抑制NKCC1 蛋白的K+转运蛋白抑制剂。本研究以30 只健康小鼠为研究对象,以对比布美他尼、呋塞米对NKCC1 蛋白的抑制作用,探讨布美他尼/呋塞米两类K+转运蛋白抑制剂对小鼠听觉功能的影响。现报道如下:
1.1 材料 选取由我市动物中心提供的30 只健康小鼠为研究对象,小鼠经近交自行繁殖培育,均系12 周龄,可保持长时间稳定的听力,体质量12~18 g,平均(15.41±4.33)g。采用随机数字表法将30 只小鼠分为健康对照组10 例,布美他尼处理组10 例,呋塞米处理组10 例。
1.2 研究方法 (1)听觉脑干反应(ABR)检测。布美他尼处理组10 只小鼠和呋塞米处理组10 只小鼠,予以三溴乙醇腹腔注射麻醉,用量0.53 mg/g。采用银针电极,于头顶正中皮下插入正极,于左耳皮下插入参考电极,于右耳皮下插入地极电极。ABR 检测仪器采用美国产ABR 仪,刺激参数设置由电脑产生设定的短声、短纯音的8、16、32 kHz 为刺激声。实验中以能分辨出ABR I 波的最低刺激强度作为ABR 阀值,ABR 检测3 次,取平均值[2]。(2)K+转运蛋白抑制剂处理。布美他尼处理组10 只小鼠于药物处理前行ABR 检测,予以腹腔内注射麻醉后,给予NKCC1 抑制剂布美他尼注射,注射30 min 后再予以ABR 检测;停药3 d,后再次行ABR 检测。呋塞米处理组10 例小鼠于药物处理前行ABR 检测,予以腹腔内注射麻醉后给予NKCC1 抑制剂呋塞米注射,注射30 min 后再予以ABR 检测;停药3 d,后再次行ABR 检测。
1.3 观察指标
1.3.1 健康对照组、布美他尼处理组、呋塞米处理组小鼠ABR 阀值比较 根据检测结果,对比分析健康对照组、布美他尼处理组、呋塞米处理组小鼠ABR 阀值。
1.3.2 布美他尼处理组、呋塞米处理组小鼠给药前后及恢复后ABR 阀值比较 根据检测结果,对比分析布美他尼处理组、呋塞米处理组小鼠给药前后及恢复后ABR 阀值。
1.4 统计学方法 数据处理采用SPSS20.0 统计学软件。计量资料用表示,采用t 检验。多组间数据的简单比较用方差分析。以P<0.05 为差异有统计学意义。
2.1 三组小鼠ABR 阀值比较 给药前三组平均ABR 阀值比较,差异无统计学意义(t=2.103,P=0.925);给药后,布美他尼处理组、呋塞米处理组平均ABR 阀值均高于健康对照组(t=7.142、8.261,P=0.041、0.039),且布美他尼处理组平均ABR 阀值高于呋塞米处理组(t=7.563,P=0.040)。见表1。
表1 三组小鼠ABR 阀值比较(dB SPL
表1 三组小鼠ABR 阀值比较(dB SPL
组别 n 给药前 给药后健康对照组1022.34±4.25-布美他尼处理组1023.45±5.2165.20±10.41呋塞米处理组1023.14±5.3250.35±8.56
2.2 布美他尼处理组、呋塞米处理组小鼠给药前后及恢复后ABR 阀值比较 停止给药恢复后,布美他尼处理组、呋塞米处理组平均ABR 阀值均低于给药后(t=8.284、8.556,P=0.037、0.036),与给药前接近。见表2。
表2 布美他尼、呋塞米处理组给药前后及恢复后ABR 阀值比较(dB SPL
表2 布美他尼、呋塞米处理组给药前后及恢复后ABR 阀值比较(dB SPL
组别 n 给药前 给药后 停止给药恢复后布美他尼处理组1023.45±5.2165.20±10.4127.45±6.26呋塞米处理组1023.14±5.3250.35±8.5625.15±5.54
NKCC1 是Na+-K+-Cl-内向共转运体(Na、K 浓度梯度共同驱动),与K+-Cl-外向共转运体(钾浓度梯度驱动)同属于氯偶联的共转运体家族,市面上针对NKCC 靶点的药物开发主要集中在心脑血管疾病治疗领域,包括高血压、水肿以及心力衰竭等[3]。近年来,随着临床医学及动物实验对耳聋疾病病理机制研究的不断深入,诸多文献研究报道强调NKCC1 蛋白的低表达在听觉功能损伤中发挥了重要的作用[4]。临床上,关于NKCC1 在听觉功能中的作用尚无确切结论,但国内外一致持有如下观点:NKCC1 可通过对内向性Na+浓度梯度的利用以1 Na+:1K+:2Cl-的比例将离子转运至边缘细胞,而经边缘细胞顶膜上的KCNQ1 通道将K+分泌至淋巴,进而形成EP;同时分泌至耳蜗内淋巴中的K+经基底膜毛细胞与螺旋韧带间的通道进行转运,再次进入边缘细胞,以此循环,构成耳蜗K+循环机制,进而对听觉功能进行维持[5]。布美他尼/呋塞米两类K+转运蛋白抑制剂对NKCC1 蛋白的表达具有显著的抑制作用,这两类药物所造成的听力损伤是双侧对称性,这主要是因为该两类药物与内耳毛细胞膜接触,增加了内耳毛细胞的通透性,而袢利尿剂以较高的浓度进入到细胞内,引起了毛细胞的损伤。
褚汉启等的研究中应用NKCC1 抑制剂呋塞米对CBA/CaJ 和Castel 两种鼠系进行了离子转运蛋白抑制-听觉实验,并对小鼠ABR 阈值进行检测,结果显示小鼠经呋塞米注射30 min 后,ABR 阈值显著高于注射前(P<0.01),且显著高于正常对照组(P<0.01),提示呋塞米对NKCC1 具有显著的抑制作用,会对小鼠听觉功能造成影响,这与本次研究结果一致[6]。王桥生等按随机数字法将SD 大鼠分成假手术组、脑缺血组和布美他尼组,结果显示大鼠予布美他尼干预后,NKCC1 表达均显著下降(P<0.05),证实布美他尼可通过下调NKCC1 表达水平改善缺血性脑水肿和神经功能[7]。而目前尚无关于布美他尼/呋塞米两类K+转运蛋白抑制剂对小鼠听觉功能及NKCC1 抑制作用的对比研究文献报道。本研究采用对照研究的方法,分别对健康对照组、布美他尼处理组、呋塞米处理组小鼠的ABR 进行检测,结果给药后,布美他尼处理组、呋塞米处理组平均ABR 阀值均高于健康对照组(P<0.05),即经布美他尼、呋塞米两类K+转运蛋白抑制剂处理后,小鼠听觉功能明显损伤。经药物处理后,布美他尼处理组平均ABR 阀值高于呋塞米处理组(P<0.05),停止给药恢复后,布美他尼处理组、呋塞米处理组平均ABR 阀值均低于给药后(P<0.05),与给药前接近,提示布美他尼对NKCC1 的抑制作用高于呋塞米,对小鼠听觉功能的损伤影响高于呋塞米。
综上所述,布美他尼K+转运蛋白抑制剂对NKCC1 的抑制作用高于呋塞米,对小鼠听觉功能的损伤影响高于呋塞米。