中耳腔积液清除机制的研究现状

李祥翠 综述 李吉平 审校

维持中耳腔的相对干燥状态是中耳黏膜的基本生理功能之一，以保证声波从鼓膜传导至内耳。各种致病因素所致的中耳腔积液破坏了中耳腔的相对干燥状态，导致中耳生理功能的改变，如以中耳积液为主要临床特点的分泌性中耳炎即表现为传导性聋。临床上往往通过创伤性的方法引流中耳腔积液以达到治疗目的，而事实上，不伴解剖异常的分泌性中耳炎有很高的自愈率，因此美国在2004年发表的《分泌性中耳炎临床治疗指南建议》对该病采取短期(3个月)观察的方法[1]，这表明中耳积液可以被自行清除。但是中耳是通过什么机制清除积液的，至今仍无合理解释。

事实上，某些健康状态下中耳腔亦可出现积液且能迅速清除。Roberts等[2]研究显示，新生儿在出生后3小时内均可见中耳积液，但在3天内70%得以吸收；Priner等[3]发现新生豚鼠中，由于中耳腔羊水残留所致的传导性聋可在数天内自行消失。目前研究认为中耳腔积液的清除机制主要有以下4种：吞咽时咽鼓管的泵作用，中耳腔-咽鼓管黏膜纤毛清除系统，渗透压梯度的作用以及钠离子主动转运介导的积液清除。

1 吞咽时咽鼓管的泵作用

Honjo等[4，5]认为吞咽时腭帆张肌收缩，咽鼓管开放，管腔内形成负压，中耳腔积液进入管腔，腭帆张肌舒张时，积液从咽鼓管排出进入鼻咽部。有研究通过切除猫的腭帆张肌而抑制咽鼓管的泵作用，发现实验耳内残留积液量显著高于对照组,说明咽鼓管的泵作用在中耳腔积液清除过程中起着重要作用[6]。但是正常情况下，咽鼓管咽口开放时间极为短暂，且当中耳腔内形成的负压超过咽鼓管腔在吞咽时形成的负压时，中耳腔内积液将不能通过咽鼓管的泵作用清除。研究表明，当中耳腔内的负压值超过-100 mmH2O时，咽鼓管的泵作用可终止[7]，说明在中耳腔形成负压(超过-100 mmH2O)后中耳腔内积液的清除需要其他机制来完成。

2 中耳腔-咽鼓管黏膜纤毛清除系统

中耳腔-咽鼓管黏膜纤毛系统的上皮细胞来源于呼吸道黏膜上皮细胞，如同呼吸道上皮细胞一样，中耳纤毛在其覆盖的黏液毯(airway surface liquid，ASL)中运动，通过纤毛的摆动，将中耳腔内的积液从咽鼓管排至鼻咽部。Park等[8]研究发现黏膜纤毛系统在胎儿期即开始形成，一出生即完全建立。有研究通过向鼓室和乳突腔内注入不同粘度的有色液体，然后观察咽鼓管咽口处液体的排除情况，发现鼓室内注入液体组的液体清除速度显著快于注入乳突腔组，表明黏膜纤毛清除作用在中耳积液清除中起着一定作用[5]。而且中耳腔分泌的表面活性物质可降低咽鼓管管壁的表面张力，即使在咽鼓管关闭状态下也能促进积液排至鼻咽部[9]。但有研究[10]通过随机、双盲、安慰剂对照的方法向实验鼠耳内注入外源性表面活性物质和安慰剂，发现应用表面活性剂后，咽鼓管的开启压力明显降低，但是纤毛的清除能力却无明显变化，这可能与该研究入组实验鼠量少有关。近来，有研究者[11]对用脂多糖(lipo-polysaccharide，LPS)注入中耳腔所诱导的分泌性中耳炎的实验豚鼠应用磷酸盐溶液(phosphate buffered saline ，PBS)经鼻喷雾和牛肺表面活性剂经鼻喷雾，连续用7天，第8天测定豚鼠咽鼓管的被动开放压力并在光镜下观察咽鼓管的组织病理学改变，发现应用牛肺表面活性剂的豚鼠耳的咽鼓管开放功能显著高于对照耳，且组织水肿更轻,这进一步表明中耳上皮细胞分泌的表面活性物质通过增加咽鼓管的开启而促进中耳积液的清除，且中耳腔-咽鼓管黏膜纤毛清除机制在中耳腔负压较高(-200～-400 mmH2O)[7]和积液量较大[5]时将被抑制。现在临床上常用的促表面活性物质药物为盐酸氨溴索(ambroxol HcL)，通过促进咽鼓管和中耳黏膜类表面活性物质的合成与分泌，不仅可改变分泌性中耳炎患者的咽鼓管的开放压力，改善通气，还可调整黏液纤毛转运系统中黏液毯溶液层和凝胶层的比例，加速黏液纤毛的运输，促进中耳分泌物的排出，从病因上对其进行治疗。周宣岩等[12]应用鼓室内注射盐酸氨溴索治疗OME患者，取得较好疗效。

3 渗透压梯度的作用

近年来，Priner等[3]发现由于中耳腔羊水残留所致的新生豚鼠传导性聋可在数天内自行消失，但90%新生豚鼠在出生后第一天中耳腔负压高达-500 mmH2O，这表明咽鼓管的泵作用以及中耳腔-咽鼓管黏膜纤毛清除机制均被抑制，那么是何种机制促使中耳的积液清除呢？该研究者[13]进一步通过检测胎鼠中耳腔内积液、羊水、血液的渗透压，发现血液的平均渗透压为303.9±4.9 mOsmol/kg(n=4), 羊水的平均渗透压为286.6±10.9 mOsmol/kg(n=7) ，胎鼠中耳腔内积液的平均渗透压为293.0±13.9 mOsmol/kg (n= 9 )，提示渗透压梯度可能参与中耳腔液体的清除。该研究者进一步通过向实验豚鼠中耳内注入生理盐水和血浆，数天后用耳镜和阻抗仪观察中耳积液清除情况，发现注入生理盐水后中耳积液清除并形成负压，而注入血浆后中耳积液量无明显变化，再通过向中耳腔内注入不同渗透浓度的溶液，数天后用耳镜和阻抗仪观察积液清除情况，发现注入生理盐水时，中耳腔形成负压且积液清除，注入高渗溶液后，液体存留于中耳腔，且有增多趋势，这些均进一步证实中耳腔积液的清除与积液的渗透压密切相关。Petia等[14]向中耳腔注入不同渗透浓度的溶液(低渗、等渗、高渗)，再在鼓膜上置一垂直管，通过计量管内液体的改变直接评估中耳腔积液的清除率，进一步客观地证实积液渗透压在积液清除中起着主导作用。但是对于渗透梯度形成在中耳病理性积液清除机制在临床上的应用有待进一步研究。

4 中耳上皮细胞钠离子通道的主动转运

许多研究者先后报道了中耳黏膜的上皮细胞具有液体交换功能，证实了体外培养的中耳上皮细胞中的离子转运现象。1992年，Herman等[15]在原代培养的沙鼠中耳上皮细胞顶端添加阿米洛利(amiloride)后，发现上皮细胞的跨膜电势差、等价短路循环电流显著降低，且跨膜电导从19±56 Ω/cm2增加至403±69 Ω/cm2(P<0.001,n=15)，表明中耳上皮细胞存在离子转运且与amiloride敏感的钠通道密切相关。该研究者[16]进一步通过测定野生型SV40 感染后的沙鼠中耳上皮细胞的amiloride敏感的短路循环电流(amiloride-sensitive，Isc)发现，在细胞顶端添加amiloride(10-5mol)后，Isc从7.0±1.4 mA/cm2降低至 0.6±0.1 mA/cm2(P<0.01,n=6)，进一步证实中耳黏膜上皮细胞的离子转运与amiloride敏感的钠通道相关。De Serres等[17]通过Ussing室宏观电生理测量检测体外培养的中耳黏膜上皮细胞的Isc，发现在细胞顶端添加amiloride(10-4mol)后，Isc显著降低52.3% ± 4.9%，而在其底部添加时则无明显变化，进一步证实中耳黏膜的离子转运与amiloride敏感的钠通道相关，且该通道主要分布于细胞的顶端。1997年，Herman等[18]首次报道了体外培养的沙鼠中耳上皮细胞具有吸收液体功能，表明中耳上皮细胞可以通过对钠离子的转运在细胞表面形成渗透梯度，从而对细胞外液体形成渗透性吸收，并进一步证实了钠离子的转运是由上皮钠通道(epithelial sodium channel，ENaC)介导的。近来，Choi等[19]通过比较中耳黏膜上皮细胞与鼻黏膜上皮细胞amiloride敏感的Isc、液体吸收能力、mRNA-ENaC的转录及其蛋白质的表达，发现中耳黏膜上皮细胞的amiloride敏感Isc及细胞对液体的吸收能力显著高于鼻黏膜上皮细胞，且其mRNA-ENaC的转录及其蛋白质上调一致，进一步从分子水平证实中耳黏膜上皮细胞的离子转运在中耳积液清除中起着重要的作用。

李吉平等[20]报道健康大鼠的中耳黏膜能够通过ENaC主动转运Na+从而对中耳腔内的液体进行吸收，他们发现将钠离子溶液置换为一非渗透性的阳离子(N Methyl-D-glucamine，N-甲基-D-葡萄糖胺)后，积液的吸收率从0.065±0.008 μl/min降低至0.019±0.003 μl/min (P<0.05,n= 6),表明中耳腔积液的清除与离子的渗透性密切相关；向注入中耳内的生理盐水中加入amiloride (10-3mol)后发现，中耳腔积液清除率降低至0.027±0.006 μl/min (P<0.05,n= 6), 进一步从活体角度证实了中耳积液的清除有赖于amiloride敏感的钠通道的主动转运。该研究者[21]根据NaCl和NMDGCl(N-Methy1-D-Glucamin)的当量浓度(mmol/L)比例不同，分别按140：0、10：120、40：100、80：60的比例配制成4种溶液，分别用于4组大鼠的实验耳，各组的对照耳注入140 mMNaCl溶液，然后比较实验耳与对照耳的液体吸收率，发现吸收率比分别为0.5455±0.0685、0.63534±0．0.579、0.7575±0.061l、0.9774±0.0585，组间比较差异有显著统计学意义(P<0.001),表明中耳腔积液清除的速度与钠离子的浓度呈正相关，中耳腔积液的吸收过程呈钠离子依赖且能被ENaC的抑制剂amiloride抑制，证实中耳腔积液的清除中ENaC起着主导作用。

近来，Song等[22]通过堵塞健康大鼠咽鼓管诱导OME后研究ENaC在病理状态下的表达，分别在咽鼓管堵塞后的第2、4、8周取大鼠实验耳和对照耳听泡用PCR检测ENaC-mRNA、用免疫组织化学染色法检测α-ENaC亚基的表达，发现α-ENaC-mRNA在第2、4周的表达显著降低(分别为对照组的0.28、0.73倍，P<0.05)，但在第8周却显著增加至对照组的1.48倍；β-ENaC-mRNA的表达在第2周时两组无明显差异，而在第4、8周时则显著增加(分别为对照组的3.17、7.85倍，P<0.05)；而γ-ENaC-mRNA的表达在第2、4、8周均呈显著增加(分别为对照组的1.51、4.82、14.79倍，P<0.05)，α-ENaC亚基的表达与基因转录一致。该研究表明中耳黏膜上皮细胞在病理状态(OME)如下亦表达，且表达呈上调趋势。进一步在活体上证实了ENaC在中耳腔积液清除中起着重要作用。但是ENaC蛋白的表达包括转录、翻译、翻译后调节机制、囊泡转运、胞膜上的插入等过程，该研究仅限于ENaC蛋白mRNA、ENaC蛋白总蛋白量以及其在胞膜上的定位，对于其转录后的调节机制以及插入胞膜上ENaC蛋白是否既具有功能活性又可在临床上实际应用有待进一步的研究。

综上所述，中耳腔积液的清除是多种机制共同作用的结果，每种机制在中耳积液的清除过程中都起着重要的作用，特别是对ENaC蛋白在中耳积液清除中的机制的进一步研究，有望为病理性中耳积液的清除机制提供理论依据和实验证据，对OME的临床诊疗具有实质性的指导意义。

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