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内淋巴积水对豚鼠外周前庭频率感受功能的损伤

2014-01-22孙琴王武庆

中国眼耳鼻喉科杂志 2014年4期
关键词:梅尼埃眼震豚鼠

孙琴 王武庆

内淋巴积水对豚鼠外周前庭频率感受功能的损伤

孙琴 王武庆

目的探讨内淋巴积水对豚鼠外周前庭频率感受功能的损伤。方法健康豚鼠40只,随机分为对照组、术后2周组(A组)、术后4周组(B组)、术后8周组(C组),每组10只。术后组均行右侧内淋巴囊阻塞以建立内淋巴积水动物模型。于相应时间段用冰水试验和旋转试验诱发并记录眼震电图,然后处死相应组别动物,取右侧听泡进行切片并染色。结果冰水试验时,A组有4只豚鼠(40%)引出眼震,但是眼震较微弱,持续时间较对照组短、眼震速度较慢。其余术后各组均未引出明显眼震。旋转试验时,对照组、A组、B组、C组左、右眼震慢相斜率无明显差异(P>0.05)。染色结果显示,对照组耳蜗无膜迷路积水表现,而术后各组均出现不同程度膜迷路积水,前庭膜向前庭阶膨出。术后时间越长,积水程度越严重。结论内淋巴囊阻塞可有效建立膜迷路积水的动物模型。内淋巴积水主要影响前庭器官的低频旋转感受功能。(中国眼耳鼻喉科杂志,2014,14:214-217)

内淋巴积水; 前庭外周器官; 频率; 眼震电图; 豚鼠

随着越来越多的前庭检测手段应用于临床,学者们发现不同频率检测手段的相符性并不高,同一疾病采用不同刺激频率检查前庭功能,结果并不一致。由此推测,前庭疾患对前庭功能的影响可能具有频谱特征,即特定的疾病只影响某一频段的感受功能。Carey等[1]报道了17例梅尼埃病患者,76%冷热试验阳性,但是甩头试验双侧不对称者仅占11.8%。Park等[2]研究了38例单侧梅尼埃病患者,冷热试验的异常比甩头试验的结果不对称性更高。冷热刺激相当于极缓慢的旋转刺激[3-4],而甩头试验属于高速[200~400(°/s)]、高加速度[3 000~4 000(°/s2)]旋转刺激[5],因此推测梅尼埃病的损伤具有频率选择特性。自1938年Hallpike等[6]最早揭示梅尼埃病患者的颞骨解剖中存在内淋巴积水后,内淋巴积水被普遍认为是梅尼埃病的组织病

理学基础。本研究利用内淋巴囊阻塞以建立内淋巴积水动物模型,对其进行不同频率的前庭功能检测,探讨内淋巴积水对前庭水平半规管壶腹嵴毛细胞的损伤是否具有频率选择性,从而为前庭感受器频率特性的研究提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料 选用体质量250~300 g,耳廓反射灵敏、鼓膜完整(电耳镜观察)的封闭群普通级白色红目豚鼠40只,随机分为对照组、术后2周组(A组)、术后4周组(B组)、术后8周组(C组),每组10只。

1.2 方法 将术后各组豚鼠行枕后硬膜外进路内淋巴囊阻塞术。均为右耳手术;分别将对照组、A组、B组、C组豚鼠在规定的时间节点进行冰水试验和旋转试验,进行眼震电图的记录。针形记录电极置于豚鼠右眼内、外眦部,针形参考电极置于颅顶,记录眼震的持续时间和频率。冰水试验:将豚鼠固定于8 cm× 8 cm×20 cm大小的长方体木盒内,固定头部,并稍立起与地面成42°,使水平半规管与地面垂直;用注射器将1 mL冰水注入右侧外耳道,记录诱发眼震。旋转试验:将豚鼠固定于木盒内,头向下,木盒与地面呈48°,使双侧外半规管与地面平行;电机转速为720(°/s),角加速度为1 200(°/s2)进行旋转刺激(向左、向右),记录右眼眼震变化。以上眼震、眼动记录均在暗室中进行。眼震电图记录完毕后,于相应时间点处死各组豚鼠,取右侧听泡进行切片及苏木素-伊红(HE)染色。

豚鼠眼震电图是一组具有快慢相的锯齿波,其眼震参数包括眼震频率和持续时间。因豚鼠无法完成对焦矫正,眼震频率无法得知,我们认为在其他条件一致的情况下,眼震慢相斜率可以代替眼震频率进行比较,故采用眼震慢相斜率作为眼震参数之一。眼震慢相斜率在图形上表示为锯齿波中坡度较缓斜率较小的部分。

1.3 统计学处理 采用Stata 10.0统计学软件,4组资料数据均成正态分布,且方差齐性,进行t检验。计量资料用均数±标准差表示,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 冰水试验 对照组眼震明显,眼震持续时间较长。A组有4只豚鼠(40%)引出眼震,但是眼震持续时间较对照组短、眼震斜率较小,A组和对照组的眼震持续时间和眼震斜率差异均有统计学意义(P<0.05)(图1)。其余术后各组均未引出明显眼震(表1)。冰水试验相当于极低频率的前庭刺激,极低频率的刺激作用于内淋巴积水豚鼠的前庭功能时,未诱发出正常眼震,说明内淋巴积水豚鼠的低频前庭功能受到影响。

2.2 旋转试验 对照组、A组、B组、C组眼震慢相斜率差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。对照组和3个实验组豚鼠向左或向右眼震慢相斜率无明显差异,

说明内淋巴积水对豚鼠前庭的高速或高加速度感受功能影响不明显。

2.3 染色 对照组右耳耳蜗无内淋巴积水表现。A、 B、C各组豚鼠右耳耳蜗有不同程度的内淋巴积水,前庭膜向前庭阶膨隆。术后时间越长,积水程度越重(图2)。

3 讨论

1965年,Kimura等[7]首次通过阻塞内淋巴囊成功建立实验性内淋巴积水的动物模型,阻塞内淋巴囊可以阻断内淋巴从前庭暗细胞和血管纹的边缘细胞纵向流入内淋巴囊,造成膜迷路积水,且积水程度随术后存活时间延长而加重,1周约58%,2~4周约78%,1~2个月可达100%,平均80.3%。病理改变以顶圈最严重[8]。Albers等[9-10]报道术后1个月,仅顶转少量毛细胞缺损,并且多为第3排外毛细胞;术后2个月,外毛细胞缺损加重,并有向下扩展趋势,且内毛细胞亦出现缺损。电镜下血管纹边缘细胞退行性改变、空泡化、萎缩,基底细胞间隙增大,前庭膜间皮细胞层间隙增大,蜗管内毛细胞纤毛间的相互联系消失。手术法积水成功率高,且可以排除药物对动物的不良反应,故我们在动物造模时选用阻塞内淋巴囊手术法。

正常情况下,前庭膜与基底膜夹角大约呈30°,前庭膜将基底膜以上空间分为前庭阶和蜗管2部分。蜗管横截面积约为基底膜以上空间的1/3。膜迷路积水时,前庭膜向前庭阶方向膨隆,蜗管的横截面积增加。光学显微镜下,可将膜迷路积水程度粗略分为3度。轻度:蜗管面积约占前庭阶、蜗管总面积的1/3~1/2;中度:蜗管面积约占前庭阶、蜗管总面积的1/2~2/3;重度:蜗管面积约占前庭阶、蜗管总面积2/3以上[11]。Sperling等[12]采用前庭膜与骨螺旋板的角度来评价积水程度。正常:前庭膜不膨出;轻度:前庭膜膨出,但未抵达前庭阶的骨壁;中度:前庭膜移位抵达前庭阶骨壁,但与骨螺旋板夹角<90°;重度:前庭膜移位抵达前庭阶骨壁,与骨螺旋板夹角>90°。在我们的实验中,也采用这种较为简单、直观的方法。

刺激外周前庭器官可通过前庭眼束引起眼球运动,即前庭眼反射。前庭眼反射现象已被应用于临床检查前庭功能,如旋转试验、冷热试验等,通过诱发性眼震电图检查前庭功能状态。冷热试验一直被认为是前庭功能检查的“金标准”,用于检测水平半规管功能。但其所诱发的刺激频率极低,约为0.025 Hz[3,13]。豚鼠对冰水反应更强烈,故本实验中用冰水试验。动物眼震记录必须在清醒状态下,以免麻醉后动物眼球固定出现眼震记录假阴性结果。眼震记录需在暗室中进行,排除灯光对动物固视抑制的影响。动物体位的固定与安放是诱发豚鼠眼震的技术关键。

动物眼震记录常用眼震电图和巩膜接触式磁性线圈。有学者[4,14]用盘状电极记录眼震电图。将豚鼠两眼外眦部和头顶部充分脱毛、脱脂后,将导电膏置于直径10 mmAg-Agcl盘状电极中,记录电极贴于两眼外眦部,参考电极置于头顶部。但我们在实践此法时有易受电磁干扰、皮肤电阻太大、导电性不强、灵敏度不高、电极不易固定等缺点,且此法对豚鼠进行温度试验是比较理想的,但对旋转试验效果不理想;巩膜接触式磁性线圈记录信号灵敏,能够精确记录眼动,但是此设备价格昂贵[15]。有学者[16]用视频记录系统来记录豚鼠诱发眼震,此法稳定性好、灵敏度高、操作简单。本实验采用针形记录电极置于豚鼠右眼内、外眦部,针形参考电极置于颅顶记录眼震的持续时间和频率。此法操作直观、简单,适用于冰水试验及旋转试验。豚鼠眼震电图是一组具有快慢相的锯齿波,动物头动对记录结果有干扰,试验中应固定豚鼠头部,减少干扰。

在本研究中,内淋巴积水模型对冰水试验相当敏感。术后2周时,切片显示内淋巴轻度积水,前庭功能测试显示豚鼠眼震持续时间明显变短,且眼震斜率降低。术后4周、8周时,内淋巴积水逐渐明显,前庭功能测试显示冰水刺激时已无明显眼震。冰水试验仅相当于0.025 Hz极低频率的前庭刺激,故我们认为内淋巴积水对前庭的低频影响较大。在高速旋转试验中,

电机转速为720(°/s),角加速度为1 200(°/s2),对照组和各实验组豚鼠向左或向右眼震慢相斜率差异无统计学意义。在对照组和实验组中,豚鼠向左或者向右眼震斜率差异无统计学意义,考虑内淋巴积水对豚鼠前庭的高频高速感受功能影响有限。

梅尼埃病患者冷热试验的异常比例比甩头试验高[1-2],而且甩头试验的不对称性比前庭神经炎患者少见且数值更小[2],推测梅尼埃病主要影响半规管的低频功能。即使梅尼埃病患者进行冷热试验显示100%单侧前庭功能减弱,但半规管仍保留对高频刺激的感受功能。梅尼埃病患者高频功能完好是眩晕反复发作的原因,用庆大霉素破坏残余的高频功能是控制眩晕的生理基础[1-2]。梅尼埃病患者死后的颞骨切片发现Ⅱ型毛细胞数量明显减少,而I型毛细胞数量无明显变化[17-18],因为Ⅱ型毛细胞和规则传入神经相连接,后者主要传导低频感受功能[17],这可能是梅尼埃病患者低频功能受损的基础。可见,内淋巴积水主要影响前庭器官的低频旋转感受功能。此研究提出内淋巴积水导致前庭功能低频区功能受损,其低频受损的形态学基础有待于进一步的研究。

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(本文编辑 杨美琴)

试题5.答案:B。脉络膜黑色素细胞瘤通常位于视盘上或围绕视盘,单侧发生,属于一种良性肿瘤,但有转变成恶性的可能。患者多数无症状,偶尔有因肿瘤生长或视网膜血管梗阻而致视力下降。

试题6.答案:D。拟眼组织胞浆菌病的三联征包括:穿凿样的脉络膜视网膜瘢痕,CNV所致的黄斑渗出性病变和视盘周围脉络膜视网膜萎缩灶。

Research of endolymphatic hydrops induced frequency sensation function damage of the periphery vestibule in guinea pigs

SUN Qin,WANGWu-Qing. Department of Otorhinolaryngology,Eye Ear Nose and Throat Hospital of Fudan University,Shanghai 200031,China

WANGWu-qing,Email:wangwuqing@eent.shmu.edu.cn

ObjectiveTo explore the frequency sensation function in guinea pigs with endolymphatic hydrops.MethodsForty guinea pigs were randomly divided into four groups(group A,B,C and control group,n=10).The animals of group A,B and Cweremade asmodels of endolymphatic hydrops by resection of the rightendolymphatic sac.Electronystagmography(ENG)evoked by ice water and rotation test at normal time(control group)or postoperatively after 2 weeks(group A),4 weeks(group B)and 8 weeks(group C)were performed respectively.Nystagmus frequency and duration were recorded.The animals of each group were sacrificed at each time,respectively.The temporal bones were sectioned and stained.ResultsIn ENG examination after ice water stimulation,weak nystagmus was observed in four guinea pigs of group A.Therewas no response in the animals of other treated groups.No significant differenceswere found in the nystagmus speeds of the ENG waves between the left and right in each group(P>0.05).There were no hydrops in the control group.There were different degrees of distension of Reissnermembrane to the scala vestibuliafter operation.The longer the time after operation,the more apparent the Reissner membrane was toward to the scala vestibuli.ConclusionsEndolymphatic hydrops selectively influence low frequency sensation function of the periphery vestibule.The posterior cranial fossa approach to obstruct endolymphatic sac is amethod of establishing animalmodel of endolymphatic hydrops.(Chin JOphthalmol and Otorhinolaryngol,2014,14:214-217)

Endolymphatic hydrops;Periphery vestibule organs;Frequency;Electronystagmography; Guinea pigs

2014-03-28)

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院耳鼻喉科 上海 200031

王武庆(Email:wangwuqing@eent.shmu.edu.cn)

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