隐性听力损失研究进展

袁浩 高伟 卢连军

空军军医大学唐都医院耳鼻咽喉头颈外科（西安 710032）

在世界范围内，感音神经性耳聋（Sensorineural hearing loss,SNHL）患者有3亿2千万人[1]，主要表现为永久性的听力阈值升高。这种类型的听力损失主要是由耳蜗的内毛细胞（Inner Hair Cells,IHC）、外毛细胞（Outer Hair Cells,OHC）或螺旋神经节细胞（Spiral Ganglion Neurons,SGN）功能异常或退行性变引起。最近有研究发现，由轻中度噪声、低剂量药物或年龄增长等因素导致的耳蜗外周听觉系统（IHC、OHC、SGN）的细微改变可能会影响听神经的声音编码能力，但并不足以导致毛细胞丢失及纯音听阈的永久性阈值改变。这种类型的听力改变被称为“隐性听力损失”（Hidden Hearing Loss,HHL），目前难以通过标准听阈测试来诊断[2]。流行病学调查显示这种“隐性听力损失”的患病率在12%-15%[3]。

由于HHL具体产生机制未明，临床诊断也缺乏统一标准，这引起越来越多的研究者探索HHL发生机制及相应的防治策略，下面我们将对目前报道的有关HHL发生机制及听力学诊断进行综述。

1 HHL的致病因素

1.1 噪声

Lobarinas等[4]在给予大鼠109dB SPL噪声刺激后，大鼠听阈发生阈移和ABR波Ⅰ振幅下降等现象，随后两周内听阈恢复正常，进一步行为测试结果显示，大鼠在噪声环境下的听力测试中表现变差，研究者认为听性脑干反应（Auditory brainstem responses,ABR）波Ⅰ振幅下降可能是“HHL”发生的证据；噪声介导神经反应减弱改变了阈上声音刺激的时间和强度特征编码，并降低了在复杂的听觉环境中感知声音的能力。

在人类中，噪声可以导致在复杂听力环境下言语识别能力下降[5]。Bal等[6]开展了一项关于使用个人随身听装置聆听音乐与耳蜗突触病关系的研究，根据估计的每日总噪音水平将志愿者分为高风险组和低风险组。研究中排除纯音听阈异常者。结果发现当背景噪声信噪比（signal-to-noise ratio,SNR）为-5和-7时，高风险组的言语识别率明显低于低风险组；高风险组的言语识别阈显著高于低风险组。研究提示个人随身听装置可以导致耳蜗突触病。

然而，Prendergast等[7]招募了一批听力正常、自述有噪声暴露史的年轻女性作为观察对象，并未发现噪声暴露史与ABR等相关的听觉电生理指标有相关性。此结果与之前的结果相悖。关于噪声和HHL关系的研究结果不一致可能有许多因素，包括噪声暴露史自我报告的不准确性，年龄和中枢听觉系统补偿机制的潜在效应，以及目前并无可以确诊HHL的检测手段。

1.2 年龄因素

在一项队列研究中发现即使观察对象的听阈正常，但噪声环境下的言语识别能力仍随着年龄的增长而降低[8]。为了确定年龄是否会影响复杂背景声条件下的声信号处理能力，研究者招募了不同年龄的观察对象，结果显示年龄的增长与在复杂声音环境下某些频率声信号的处理能力呈负相关[9]。动物研究[10]发现，老年小鼠阈上声音刺激产生的ABR波Ⅰ振幅随着小鼠周龄的增加而下降，这些小鼠在年龄不断增加后会因为OHC的死亡出现听觉阈值的上升。Megha等[11]为了研究年龄因素和噪声暴露对ABR波Ⅰ振幅的影响，招募了3组观察对象，其中一组年龄小于35岁，无职业性噪声暴露史，作为对照组；一组年龄在45-60岁，无职业性噪声暴露史；一组年龄＜35岁，每天至少接触大于80dB(A)8小时的职业性噪声。结果发现各组间ABR波Ⅰ振幅有显著性差异，且年龄较大组和接触职业性噪声暴露组的ABR波Ⅰ振幅较对照组低；对照组耳声发射的对侧抑制（Contralateral Suppression of otoacoustic emissions,CSOAE）较年龄较大组和接触职业性噪声暴露组更强。因此，研究者认为年龄因素也是HHL的致病因素之一。

1.3 耳毒性药物

内耳听觉感受器对氨基糖苷类抗生素敏感，氨基糖苷类药物引起的耳毒性已经在动物模型和人类中得到验证[12]。Chen等[13]为探究不同剂量庆大霉素对小鼠带状突触影响开展了一项研究，连续7天每天给予5周龄C57BL6J小鼠腹腔注射50-300mg/kg庆大霉素。结果发现随着各剂量组给药时间的延长，带状突触的数目逐渐减少。研究者认为庆大霉素会损伤带状突触。仍有研究者连续14天每天给予小鼠100mg/kg庆大霉素，结果发现在注射庆大霉素的前7天时，小鼠带状突触数量会有一定增长，并在注射第7天时带状突触数量达到最大值，且听阈上升。在注射庆大霉素7天后，带状突触数量明显减少，但听阈并没有持续升高。研究者认为带状突触是氨基糖苷类耳毒性作用的主要靶点，可能与听力损失有关系[14]。根据上述几项研究，我们认为药物的耳毒性作用也是HHL的致病因素。

1.4 遗传性因素

目前，并不确定HHL受遗传因素影响。Wei等[15]探索长非编码RNA（Long Noncoding RNAs,IncRNAs）在噪声介导HHL小鼠模型中的表达情况，发现鸟嘌呤核苷酸结合蛋白α刺激（Guanine Nucleotide Binding Protein Alpha Stimulating,GNAF）基因是噪声介导HHL发病过程中一个关键转录因子；肾上腺素能信号通路是调控噪声介导HHL发病的关键途径。并且耳畸蛋白（Otoferlin,OTOF）是内毛细胞带状突触上的钙离子感受器，由DFNB9编码，是毛细胞胞吐必需的蛋白质。研究者发现在缺乏OTOF的成年突变小鼠中，尽管钙离子电流正常，且带状突触形态正常，但IHC的胞吐功能几乎完全消失[16]。Michalski等[17]发现Otof-/-小鼠带状突触形态正常，IHC突触囊泡胞外转运完全停止，ABR波Ⅰ振幅下降。因此OTOF被认为与HHL密切相关。虽然已有相关文献报道，但研究数目仍较少，因此HHL是否受遗传因素影响还需要进一步的研究。

2 HHL的发生机制

2.1 突触损伤

目前，多数人认为各种原因导致的耳蜗内毛细胞带状突触损伤是HHL发生的重要机制，带状突触位于内毛细胞和I型传入听神经纤维之间，由突触前膜的“带状体”结构和突触后膜上的谷氨酸受体组成[18]。Kujawa和Liberman在其研究中首次提出，HHL和IHC与SGN间突触丢失相关[19]。导致TTS的噪声会引起带状突触减少，并不会引起IHC损伤，在体主要表现为对阈上声刺激的反应减弱，通过ABR波Ⅰ振幅以及复合动作电位（Compound Action Potential,CAP）可以评测，同时可通过免疫组化技术显示。噪声可以引起突触前膜带状突触的减少，同时还会导致突触后膜的破坏[20]。Liber-man等[21]推测谷氨酸介导的兴奋性毒性可能是引起突触损伤以及神经传入障碍的始动因素。

Valero等[22]发现当暴露于较高强度的噪声时，受试动物发生永久性阈移（Permanent Threshold Shift,PTS），OHC广泛死亡，IHC数量减少，并且带状突触减少数量远高于发生TTS的受试动物模型。因此当带状突触减少到一定数量时，TTS可能会进展为PTS。目前，突触损伤是否可以逆转仍然存在很多争议，许多研究者认为突触损伤在大多数物种中是不可逆转的，但豚鼠暴露于105dB SPL的噪声后，在噪声暴露后第1天时，带状突触减少了45.1%，但在噪声暴露后第7天时，带状突触部分恢复，突触数量为正常对照组的76.3%，并在噪声暴露后1个月时，仍有突触恢复结构和功能[20]。这一研究也为后续进行HHL治疗措施的探索提供理论可能。

在暴露于可导致TTS的噪声期间，大部分的突触受损，其中低自发放电率（Spontaneous Rate,SR）、高阈值的神经纤维形成的突触损伤较重[23]。这些低SR神经纤维主要负责在复杂环境中的声信号处理以及对阈上声刺激的反应。当低SR神经纤维形成的突触受损时，复杂背景声环境下的声信号处理能力以及对阈上声刺激产生的反应幅度均会下降，这一表现与HHL的临床表现相同，因此也为丢失低SR神经纤维形成的突触会导致HHL的产生提供了证据。

2.2 脱髓鞘

声信号传递过程中需要听觉神经髓鞘的参与[24]，有髓鞘神经纤维传递信号的速度快于无髓鞘神经纤维。因此研究者推测脱髓鞘引起的周围神经病变可能是引起HHL的原因之一。有研究发现，脱髓鞘以及对阈上声刺激反应减弱等现象也在发生TTS和PTS的动物中出现[25]。Wan和Corfas[26]的研究结果也支持这一结论，急性脱髓鞘导致ABR波Ⅰ振幅下降以及ABR波Ⅰ潜伏期延长，但是小鼠并没有发生突触丢失以及阈值上升。这一项研究也提出了脱髓鞘可能是HHL的新机制。这一潜在机制提出后，有研究者构建了一个由SGN组成的生物-物理模型，并根据这一模型探究突触丢失以及脱髓鞘变化是否影响棘波产生和CAP，结果发现突触病变仅会影响CAP的幅度，并不会影响潜伏期，但脱髓鞘病变会影响棘波产生。根据上述研究结果，研究者指出突触病变以及脱髓鞘变化都可能导致HHL出现[27]。

2.3 毛细胞（Hair Cells）功能障碍

HC功能障碍也可能会导致HHL，这一发病机制与耳蜗突触损伤导致的HHL不同。Mulders等[28]给予豚鼠持续0.5或1小时10kHz 124dB SPL的噪声暴露，并且记录豚鼠CAP和SP变化，发现阈上声刺激产生的CAP和总和电位（Summating Potential,SP）振幅下降，并提出HHL并不仅仅通过突触损伤机制产生，IHC功能障碍也可能是HHL的机制。Hoben等[29]认为OHC功能障碍也是产生HHL的机制之一，并且认为OHC功能良好是在噪声环境中拥有较好言语识别能力的必要条件之一。在安静环境下，SNHL的患者在听阈或接近听阈时甚至表现出比听力正常者更好的单词辨别能力。HC功能障碍也有可能是HHL的发生机制。

3 HHL的诊断方法

3.1 ABR和ECochG

目前，研究者认为可以利用ABR和ECochG诊断HHL，主要根据这两项检查的波形图进行判断，主要依据是ABR阈值以及潜伏期不变，且阈上声刺激产生的振幅减小。ECochG的SP振幅/AP振幅减小[30]。有研究发现ABR波Ⅰ振幅减小的幅度与耳蜗突触病变的严重程度呈正相关[31]。也有研究者发现，脱髓鞘相关的HHL还会导致ABR潜伏期延长[26]。前期研究大部分为动物实验，ABR波Ⅰ振幅较大，易于比较，但是人类受试对象身上记录到的ABR波Ⅰ振幅较小，并且差异性大，限制了ABR作为诊断手段在HHL诊断中应用[32]。

有研究试图利用ABR或ECochG其中的一些指标衡量人类的AN活动，并探索这些测量指标与声信号的神经编码能力相互关系。Liberman等[33]对ABR波Ⅰ振幅（AP）和SP振幅比值与噪声中言语识别能力间是否存在相关性进行研究，发现当噪声中言语识别能力下降时，AP/SP比值下降。Mehraei等[34]则发现掩蔽噪声的ABR波Ⅴ潜伏期的变化可以用来评估AN的损伤情况，这也可对HHL的诊断有一定的帮助作用。

虽然这些研究都表示ABR和ECochG可以用于HHL的诊断，并且都提供了一定的研究证据，但是缺乏“金指标”导致这些研究结果是否可信仍然存在争议，因此，对HHL模型进一步的模型验证可能会有助于产生更精确的测试方法。

3.2 频率跟随反应（Frequency Following Responses,FFR）

FFR是对调幅(Amplitude-Modulated,AM)音调的远场反应，反映听觉通路上多个位置的神经活动。不同于ABR使用间断刺激声，FFR使用正弦连续刺激声，FFR的减弱及消失已经证实与噪声环境中言语识别能力下降相关[35]。最近的动物研究表明，在接近1 kHz的调制频率下，FFR反应的下降与噪声和衰老引起的突触丢失和HHL有很好的相关性[36,37]。Paul等[38]人通过对正常听阈人群的FFR研究发现，在有背景噪声的条件下，对照组受试者对5 kHz和85 Hz AM音调的FFR较试验组好。同时，在没有噪声暴露的条件下，与以听力阈值匹配的对照人群相比，有娱乐噪声暴露人群的FFR弱[39]。以上研究都支持FFR可作为HHL的诊断工具。但许多医院并不拥有此项检查，因此FFR不能广泛地用于HHL的诊断。

3.3 中耳肌肉反射（Middle Ear Muscle Reflex,MEMR）

MEMR可以通过增加中耳抵抗，降低IHC对声音的反应强度，从而起到信号减弱器的作用，保护耳蜗免受强声的影响。MEMR主要检测施加探测音后外耳道声压的变化。在HHL小鼠模型中，MEMR阈值升高和阈上MEMR反射强度降低与耳蜗突触病的产生密切相关[40]。Valero等[41]认为，MEMR可能比ABR波Ⅰ对阈上声刺激产生的振幅更敏感，也可作为HHL潜在的诊断手段之一。但目前的研究数量较少，并没有充足的证据可以说明MEMR具有诊断HHL的能力。

3.4 纯音测听（Pure Tone Audiometry,PTA）

PTA是临床中应用最广泛的听力学检查方法之一，可以用来评估患者的听力状况。常规频率PTA主要评估125Hz-8000Hz的听阈，正常人群听力阈值在此范围内应小于25dB HL。隐性听力损失患者PTA常规频率均正常，但Liberman等[33]发现，在8K Hz以上的所有测试频率上，累计噪声暴露较多的观察对象的听阈均高于累计噪声暴露较少者，同时在16K Hz处，听阈达到20dB；常规频率听阈各组间无差异。因此扩展高频纯音测听对于临床诊断标准的制定具有一定意义。

4 展望

单一的听力学方法无法诊断HHL，探索可诊断HHL的听力学方法组合对HHL的诊断有一定意义。同时因HHL进展至一定程度时会发生SNHL，因此对有效阻止HHL进展为SNHL也有一定作用。探索HHL的检测手段对预防SNHL有一定帮助。因为血-迷路屏障的存在，许多药物并不能有效的抵达内耳产生作用，同时，一些具有较大创伤性的药物注射方式也并不被患者所接受，因此，探索可以有效通过血-迷路屏障，定向抵达治疗靶点的药物，或研究可以上调相关基因表达促进NTF产生的药物，为未来治疗HHL，预防SNHL发生提供新的研究方向。