外淋巴鈣離子對(duì)畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射的影響

1、    外淋巴鈣離子對(duì)畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射的影響李克勇王直中曹克利倪道鳳 【摘要】目的研究外毛細(xì)胞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(DPOAE)的機(jī)理。方法 觀察9只豚鼠（11耳）采用無鈣和有鈣的人工外淋巴灌流外淋巴腔后DPOAE的變化。結(jié)果 用無鈣人工外淋巴灌流后DPOAE的均值從41.3 dB SPL降至13.7 dB SPL，再用正常鈣濃度的外淋巴灌流后又可回升到36.7 dB SPL。結(jié)論 DPOAE的產(chǎn)生需外淋巴中正常濃度的鈣離子為必要條件。提示外毛細(xì)胞在產(chǎn)生DPOAE中并非以毛細(xì)胞的電運(yùn)動(dòng)性機(jī)制起作用，而是與一般肌纖維相似的收縮機(jī)理起作用，需要鈣離子的中

2、介。 【關(guān)鍵詞】外淋巴 鈣 耳聲發(fā)射,自發(fā)性 The effect of calcium ion in perilymphatic fluid on guinea pig's distortion product otoacoustic emissions Li Keyong*，Wang Zhizhong,Cao Keli,et al.*Shanghai First People's Hospital, Shanghai 200080 【Abstract】Objective To study the mechanism of the production of distorti

3、on product otoacoustic emissions (DPOAE) by electromobility of out hair cell. Methods The changes of nine gninea pig's DPOAE by means of perfusion of artificial perilymphatic fluid with and without calcium ion were observed. Results The mean value of DPOAE decreased from 41.3 dB to 13.7 dB after

4、 perfusion of fluid devoid of calcium ion, it revived to 36.7 dB after reperfusion with normal perilymphatic fluid. The result supports Pickle's muscle theory for DPOAE"s mobile mechanism and does not support Brownell"s electromobility theory. Conclusion A normal concentration of calci

5、um ion in perilymphatic fluid is necessary for outer hair cell to produce DPOAE. 【Key words】Perilymph Calcium Otoacoustic emissions, spontaneous 自從發(fā)現(xiàn)畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion product otoacoustic emissions, DPOAE)現(xiàn)象，聲源的動(dòng)力來源一直是人們研究重點(diǎn)，目前一般認(rèn)為是外毛細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。但外毛細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的形式和過程尚不清楚。國(guó)外有人認(rèn)為是外毛細(xì)胞電運(yùn)動(dòng)性機(jī)制，在此機(jī)制作用下，運(yùn)動(dòng)不需要鈣離子作中介

6、和ATP作能源1。而另有人認(rèn)為是一般肌纖維機(jī)制，需要鈣離子作中介和ATP作能源2。弄清這個(gè)問題對(duì)揭示DPOAE的產(chǎn)生機(jī)理十分重要。本研究利用置換外淋巴的方法，觀察外淋巴中缺鈣離子情況下對(duì)DPOAE的影響并探討DPOAE產(chǎn)生機(jī)理。 材料和方法 取9只豚鼠（11耳實(shí)驗(yàn)），性別不限，體重250400 g。耳廓反射存在，短聲誘發(fā)ABR閾值30 dB peSPL。25%烏拉坦溶液中加入5%氯醛糖配成混合麻醉液，豚鼠腹腔注射2 ml/kg，全身麻醉。麻醉成功后按下列步驟操作和采集數(shù)據(jù)。 1.切開耳廓，打開骨大泡，暴露耳蝸，將豚鼠在立體定位儀上仰側(cè)臥位，頭夾固定。 2.測(cè)DPOAE：f0=1006 Hz(f

7、1/f2=1.22)的輸入輸出曲線，給聲L1=L2，自60 dB起，10 dB一檔向下衰減至10 dB(表1)。 表1外淋巴置換過程中的DPOAE(±s dB SPL) 聲強(qiáng)(dB SPL) 耳數(shù) 開骨大泡 耳蝸開骨窗 注無鈣液 注正常液 60 11 45.3±6.0 41.3±8.5 13.7±6.8 36.7±7.8 50 11 34.6±6.7 34.7±11.8 3.4±6.6 30.8±9.9 40 11 26.9±8.5 24.1±10.6 -0.6±6.5 20

8、.7±9.3 30 11 14.7±7.2 10.6±12.3 -2.6±7.4 6.6±6.8 20 11 9.1±7.3 6.5±5.4 -0.3±4.1 0.8±3.6 10 11 2.8±2.5 3.7±5.0 -3.8±4.4 -2.3±5.1 3.耳蝸灌流參考Nuttall等3的方法，用直徑0.5 mm金剛鉆在耳蝸前庭階和鼓階骨壁上小心磨開二個(gè)直徑約0.5 mm大小的骨窗，暴露骨膜。 4.將尖端20 m的玻璃微電極固定于微操縱器上，調(diào)節(jié)微操縱器，用玻璃微

9、電極尖端刺破前庭階骨窗的骨膜，然后再退出微電極。調(diào)節(jié)微操縱器使針頭刺入鼓階處骨窗的骨膜，進(jìn)入鼓階，深約1 mm。 5.測(cè)DPOAE的輸入輸出曲線。 6.將微量進(jìn)樣器推桿接微進(jìn)樣泵，緩慢持續(xù)推入深藍(lán)色的無鈣外淋巴2.5 l/min，持續(xù)10分鐘，共推入25 l。此時(shí)耳蝸內(nèi)呈藍(lán)色，從前庭階開口流出的液體也呈藍(lán)色4。用細(xì)棉簽拭凈從前庭階破孔流出的積于骨大泡底部的外淋巴。 7.測(cè)DPOAE輸入輸出曲線，條件同步驟2、5。 8.撤微量進(jìn)樣器，蒸溜水清洗二遍，再吸無色有鈣人工外淋巴25 l。 9.在原進(jìn)針點(diǎn)再次刺入骨膜1 mm。重復(fù)步驟6，將有鈣人工外淋巴注入耳蝸底回鼓階，直至耳蝸藍(lán)色消退，前庭階開口流出

10、的液體呈無色透明。 10.再測(cè)DPOAE，條件同步驟2、5、7。 記錄用Celesta 503耳聲發(fā)射描記系統(tǒng)。 因缺鈣人工外淋巴有甲稀藍(lán)和滲透濃度較全配方略低兩個(gè)特點(diǎn)，為排除這兩個(gè)因素對(duì)DPOAE的影響，設(shè)對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)前先取2只豚鼠（4耳）進(jìn)行甲烯藍(lán)和低滲作用對(duì)照，耳蝸灌流前操作過程同實(shí)驗(yàn)組，插好微量進(jìn)樣器后先測(cè)50 dB的DPOAE，然后灌全配方人工外淋巴加甲烯藍(lán)，灌好后再測(cè)50 dB的DPOAE，再灌NaCl濃度為134 mmol/L的低滲人工外淋巴（正常濃度為136 mmol/L）。完成后再測(cè)50dB的DPOAE。經(jīng)計(jì)算NaCl濃度為134 mmol/L的外淋巴滲透濃度與無鈣人工外淋巴

11、相等。 結(jié)果 本實(shí)驗(yàn)條件下，本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的各操作過程對(duì)DPOAE影響見表1。 從表中可見，耳蝸上開骨窗，微量進(jìn)樣器針尖插入耳蝸底回鼓階對(duì)DPOAE影響甚微，而以無鈣外淋巴置換原正常外淋巴后DPOAE值降至13.7 dB(60 dB SPL刺激聲強(qiáng))，其輸入輸出曲線與死豚鼠的值相同。而用有鈣外淋巴置換出無鈣液后，DPOAE又可恢復(fù)，但不能恢復(fù)到100%的程度。對(duì)照組結(jié)果見表2。 表2對(duì)照組甲烯藍(lán)和低滲人工外淋巴 對(duì)DPOAE的影響(±s dB SPL) 檢測(cè)時(shí)間 耳數(shù) DPOAE 灌注前 4 35.2±9.3 灌加甲烯藍(lán)液 4 34.1±8.2 灌低滲液 4 34.9&

12、#177;9.8  討論 毛細(xì)胞胞體浸浴在Corti淋巴中，而后者是外淋巴通過骨螺旋板小孔流入Corti器所致，所以外淋巴是毛細(xì)胞的細(xì)胞外液。正常豚鼠耳蝸外淋巴的鈣離子濃度是內(nèi)淋巴的100倍左右，如此高的濃度差必定有其存在理由，很可能與某種生理活動(dòng)有關(guān)。我們采用的人工外淋巴配方經(jīng)許多學(xué)者證明對(duì)耳蝸功能無影響，能替代外淋巴4。所以，本實(shí)驗(yàn)DPOAE的消失純粹是缺乏鈣離子引起。最后補(bǔ)充有鈣的人工外淋巴DPOAE又能恢復(fù)。這排除了可能存在的耳蝸結(jié)構(gòu)破壞造成DPOAE消失。而恢復(fù)不完全可能是缺乏鈣離子一段時(shí)間對(duì)耳蝸功能的影響。本實(shí)驗(yàn)耳蝸缺鈣離子時(shí)間從30分鐘1小時(shí)不等。 Brown

13、ell1提出耳聲發(fā)射(包括DPOAE)產(chǎn)生是由于外毛細(xì)胞電運(yùn)動(dòng)性機(jī)制，他認(rèn)為外毛細(xì)胞感受器電位，即CM，能驅(qū)動(dòng)外毛細(xì)胞長(zhǎng)度隨電位變化而周期性伸長(zhǎng)和縮短，這種運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)基底膜運(yùn)動(dòng)，引發(fā)耳聲發(fā)射產(chǎn)生。這種運(yùn)動(dòng)不需要ATP作為能源，也不需要鈣離子作為中介，它直接將CM電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。而我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示鈣離子至少與DPOAE的產(chǎn)生密切相關(guān)，DPOAE產(chǎn)生依賴于正常濃度的鈣離子，上述學(xué)說的正確性令人懷疑。 另一假說認(rèn)為外毛細(xì)胞運(yùn)動(dòng)機(jī)理與一般肌纖維收縮相同2。外毛細(xì)內(nèi)有肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，也有鈣結(jié)合蛋白，可象肌纖維一樣收縮。當(dāng)去極化使胞內(nèi)負(fù)電位上升至-60mV以上時(shí)，鈣離子內(nèi)流，使鈣調(diào)節(jié)蛋白變構(gòu)，肌動(dòng)纖

14、維和肌凝蛋白分解ATP放能，二者產(chǎn)生相對(duì)位移，使毛細(xì)胞收縮。這種與一般肌纖維相同的收縮機(jī)制引起了包括DPOAE在內(nèi)的耳聲發(fā)射現(xiàn)象。Zinner5用Tritonx-100除去外毛細(xì)胞的外膜，保留細(xì)胞骨架，使ATP和鈣離子可自由透入細(xì)胞漿，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)皿中加入ATP和鈣離子均可使其收縮，而除去鈣離子則加入ATP也不能引起收縮。在這種機(jī)理情況下，阻止鈣離子跨膜內(nèi)流和去除外淋巴中的鈣離子均能使DPOAE消失。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持后一種假說，即毛細(xì)胞的肌纖維象普通肌纖維一樣收縮運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生DPOAE。 作者單位：100730 北京協(xié)和醫(yī)院耳鼻咽喉科（李克勇 現(xiàn)在 200080 上海市第一人民醫(yī)院耳鼻咽喉科） 參

15、考文獻(xiàn) 1Brownell WE. Outer hair cell electromotility and otoacoustic emissions. Ear Hearri,1990,11: 82-92. 2Pickles JO. Recent advances in cochlea physiolog. Progress Neurobiology,1985,24:1-42. 3Nuttall AL,LaRouere MJ, Lawrence M. Acute perilymphatic perfusion of the guniea pig cochlea. Hear Res, 1982,6:207-221. 4Bobbin RP, Jastreboff PJ, Fallon M, et al. Nimod