维生素A与内耳听功能的相关性研究进展

祝颖超凡启军陈波蓓*

1浙江大学医学院附属儿童医院耳鼻咽喉头颈外科（杭州 310000）

2温州医科大学附属第二医院耳鼻咽喉科（温州 325000）

3温州医科大学第二临床医学院（温州 325000）

内耳听功能是人类最重要的感觉功能之一，其受损将导致感音神经性聋，这是人类尚未完全解决的难题。随着营养学的深入发展，营养素与听力损失的相关研究开始备受瞩目[1,2]。维生素A(vitamin A，VA)是一类脂溶性维生素，它不仅参与人体正常视觉的维持,而且在生长发育、细胞增殖分化及调节代谢等方面发挥作用[3]。近年来，维生素A的相关研究在免疫学[4,5]、肿瘤学[6,7]、再生医学[8]等方面取得了重要成果。在耳科领域，维生素A对内耳听功能的影响被逐渐证实。本文将回顾国内外相关文献，就维生素A与内耳听功能的关系及研究进展综述如下。

1 维生素A与感音神经性聋的相关性

有多项研究结果显示视黄醇和维生素A原类胡萝卜素的摄入量及血清水平与老年人听力障碍患病率呈负相关[9,10]。在GOPINATH等的蓝山听力研究(BMHS)中，2956名年龄在50岁以上的参与者数据显示维生素A摄入量最高的五分之一人群患中度以上听力损失(>40dB HL)的风险降低47%[11]。Ju Wan Kang等分析50-80岁成年人的听力和维生素摄入量的数据后发现视黄醇等在选择性频率下与听力改善有显著相关性[12]。以上研究说明适当干预饮食中视黄醇和维生素A原类胡萝卜素的摄入可一定程度地预防年龄相关性听力损失。然而Curhan等的大型前瞻性队列研究观察到除β-胡萝卜素和β-隐黄素以外，其他类胡萝卜素或维生素A的摄入量与女性听力损失的风险无关[13]；Shar-gorodsky等的前瞻性研究从1986年开始对40岁到74岁之间的男性进行定期问卷调查，在2004年以自我报告的形式调查他们的听力损失情况，结果显示维生素摄入量和听力损失风险之间没有明显的关联[14]。但Curhan及Shargorodsky研究的听力数据都以自我报告的方式获得，没有用客观的测听数据评估听力损失，也没有调整相关混杂因素，这些可能影响结果的准确性。虽然维生素A及听力损失的相关性已被多次报道，但是该领域的流行病学研究还存在空白：首先，现有的研究对象大多为中老年人，因而缺乏其他年龄段的数据，维生素A（包括衍生物）可能已在研究前发挥部分作用，从而影响研究结果；其次，该领域的研究数据多来自于发达国家，未见国内相关报道；最后，大多数研究旨在调查年龄相关性听力损失与维生素A的关联，未见其他类型听力损失的相关研究。

2 维生素A与内耳发育

维甲酸（retinoic acid，RA）是维生素A的活性代谢物，其合成酶、分解酶及受体都于胚胎时期在内耳有表达。RA合成酶(RALDHs，又称视黄醛脱氢酶)包括RALDH1、RALDH2、RALDH3、RALDH4，RA分解酶(CYP26，又为细胞色素P450超家族成员)包括 CYP26A1、CYP26B1、CYP26C1。RALDHs及CYP26协调RA在内耳的表达。维甲酸受体属于核类配体激活的转录调节因子超家族，其家族包括2个成员：维甲酸受体（retinoic acid receptors，RARs）和维甲类 X受体（retinoid X receptors，RXRs），每个家族可分为3个亚型：α、β和γ[15]。任一种RARs和RXRs可在体内外形成异二聚体。异二聚体和维甲酸结合后通过RA反应元件(RAREs)发挥作用。RARs和RXRs负责传导RA信号[16]。RALDHs、CYP26和 RARs、RXRs均于特定时期、特殊部位在内耳表达，它们彼此协调互补，从而调控内耳中的维甲酸在不同时期、不同部位的生理作用[17,18]。

Romand等提出RA在内耳发育的三个阶段中起作用：1、听泡发育期，在听泡上皮与周围间质之间及菱脑与听泡外胚层之间发生相互作用[19]；2、在听泡发育后，RA可能参与正常内耳结构的形成；3、在胚胎期及在出生后，RA都有促进毛细胞分化、再生的作用，可继续对内耳功能产生影响[16,19,20]。他的实验证明RARα／RARγ基因无效突变的小鼠，将产生严重的内耳畸形[19]。在Raz的实验中，研究者分别抑制小鼠耳蜗中RA与RARα受体的结合和RA合成。在抑制RA与RARα受体结合后，毛细胞的数量明显减少且排列杂乱无章，内外毛细胞的特征模式被破坏。抑制RA合成后，感觉上皮长度、毛细胞总数和毛细胞平均密度(与对照组相比)显著减少[21]。Kelley等在体外将外源性RA加入小鼠胚胎耳蜗后显著增加了毛细胞的数量，导致大量额外的毛细胞和支持细胞生长，其中包括两排内毛细胞和多达11排的外毛细胞[22]。回顾现有的动物研究，RA在内耳发育中有确切的作用，期待强有力的流行病学及临床证据进一步证实维生素A对胎儿内耳的影响。

3 维生素A与内耳氧化应激

活性氧(reactive oxygen species，ROS)和活性氮(reactive nitrogen species，RNS)是细胞的代谢产物，正常情况下它们会被内源性抗氧化剂清除，保持机体氧化-抗氧化平衡。在病理情况下，如噪声刺激、耳毒性药物、病毒感染和血管损伤时，该平衡被破坏，ROS和RNS在内耳堆积会进一步诱发内耳不可逆损伤和细胞凋亡[23-26]。Clerici在动物实验中发现向鼓阶内注射ROS会降低高频复合动作电位(CAP)的敏感性[27]。Yingzi He等的实验证明减少内耳ROS的积累可以降低氨基糖苷和顺铂耳毒性，提高毛细胞的存活率[28]。Capaccio等的临床研究测定了39名突发性耳聋患者的血清ROS浓度和总抗氧化能力(TAC)，其中有25名患者的血清ROS水平显著高于健康成人[29]。

抗氧化剂对内耳的保护作用已被多次证实[26,30,31]。维生素A及其衍生物有淬灭单线态氧，防止脂质过氧化的作用[10]，进而影响机体氧化-抗氧化平衡[32]。以此推断，维生素A作为活性氧代谢物清除剂和脂质过氧化抑制剂对内耳氧化应激损伤有潜在保护作用[33]。这一论点常在流行病学研究中被提及，用于解释维生素A与听力损失的相关性[9-11,13]，然而目前的研究只能证实维生素A有抗氧化作用及氧化应激会诱发毛细胞凋亡而导致内耳听功能障碍，尚缺直接的证据证明维生素A及其衍生物的抗氧化特性可在内耳发挥保护作用。

4 维生素A与内耳细胞凋亡

细胞凋亡是指由基因控制的、主动有序的细胞死亡，它的发生涉及一系列基因的激活、表达及调控，是一种生理性的细胞死亡方式。c-Jun氨基末端激酶(JNK)属于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族一员，参与细胞应激、增殖、凋亡、转化及损伤修复等。JNK通路在暴露于各种因素时被激活，如炎症因子、耳毒性药物、噪声刺激、氧化应激等，从而介导细胞凋亡的启动[34,35]。有研究表明，JNK通路激活可能是内耳细胞应激的普遍结果，通过抑制JNK信号通路激活保护内耳细胞是防治听力损失的方法之一[36,37]。全反式维甲酸(ATRA)是维生素A的中间代谢产物。Ahn等研究了ATRA对小鼠内耳细胞的保护作用，与噪声组相比，用ATRA喂养的小鼠在噪声暴露后的听阈提高幅度小，持续时间短，毛细胞存活率显著高于噪声组。此外，研究者在噪声组的Corti器、血管纹和螺旋神经节处观察到TUNEL阳性细胞及磷酸化c-Jun阳性细胞，但是在空白对照组和ATRA组均未见TUNEL阳性细胞和磷酸化c-Jun阳性细胞，噪声暴露后耳蜗中TUNEL阳性细胞的位置与c-Jun阳性细胞的位置一致[38]。Ahn的实验揭示了ATRA可在内耳中抑制JNK信号通路发挥其抗凋亡作用从而保护噪声暴露的毛细胞，但是JNK信号通路不只有ATRA可激活，ATRA也可能具有其他可能的抗凋亡机制，因此有必要进行更进一步的探索，以确定维生素A抗内耳细胞凋亡的具体机制。

5 维生素A与感音神经性聋防治前景

在动物实验中，有研究者尝试使用全反式维甲酸（ATRA）及视黄酸受体（RARs）选择激动剂治疗噪声性聋，结果显示这些药物可逆转听力损失并减少毛细胞死亡，证明了维生素A可能对内耳有保护作用[39,40]。COLLEEN等发现与营养完整的对照饮食组小鼠相比，在饮食中添加β-胡萝卜素、维生素C和E以及镁元素对小鼠永久性阈值漂移(PTS)有保护作用[41]。

2014年，Emmett提出假说：妊娠期维生素A缺乏症可能是发展中国家感音神经性聋的原因之一，作者认为在维生素A普遍缺乏地区，产前常规补充维生素A可维持内耳正常发育，并降低由内耳畸形导致的感音神经性聋的风险[42]。

有两项临床研究分别对突发性耳聋患者及听力正常的患者进行干预。Kaya等将126位突发性耳聋患者分为两个治疗组，对照组接受常规治疗，实验组在常规治疗的基础上接受了维生素A、C、E和硒的治疗，结果发现实验组的完全痊愈率明显高于对照组[25]。然而这项治疗研究基于维生素A和其他药物联合作用，并没有充足的证据说明维生素A对于突发性聋有治疗效果。Karabulut等使用13-顺式-维甲酸（13-cis retinoid acid,13-CRA）治疗寻常型痤疮患者，并在治疗前后进行纯音听阈测试，结果表明，这种维生素A衍生物可在短期内改善受试者的听力水平。可这项研究的样本量仅38例（76耳），且没有设立对照组[43]。

以上研究都肯定了维生素A防治感音神经性聋的潜力，但仍有问题尚待解决：1、已有详细的机制阐述维生素A可保护噪声暴露的毛细胞，并具有逆转噪声性听力损失的潜力，如果进一步的研究可证实维生素A可保护噪声暴露人群的听力损失，那么其将有潜力成为治疗噪声性聋的药物之一；2、结合流行病学调查及动物研究可推断，饮食中的维生素A类营养摄入量对听功能有一定保护作用，但是这些研究多和其他营养素同时分析，无法独立支持维生素A的效用，因此我们还缺乏针对饮食维生素A摄入量及听力损失的研究数据；3、现维生素A对内耳发育的作用已在动物研究中得到详细阐述，但其应用进展只停留于Emmett的假说上，这项假说有待被可靠的流行病学或临床研究证实；4、现有干预性临床研究较少，且证据力度不足。综上所述，尽管有不少研究者试图发掘维生素A在防治感音神经性聋中的应用价值，可该领域的进展不足以改变现有的预防及临床决策。

6 总结与展望

听功能障碍是一个严重的公共问题[44]，尤其在发展中国家，听力损失导致的残疾给社会带来巨大的负担，给患者带来心理和生活压力[45-48]。因此相关疾病的防治对于全球卫生健康发展有重大意义[49-51]。本文从流行病学调查中总结维生素A及内耳听力障碍的相关性，并尝试阐明相关机制，探索维生素A在防治感音神经性聋中的应用前景，综上所述我们有理由相信维生素A与内耳听功能存在一定相关性。但目前在该领域的研究仍存在一些问题：1、现有的流行病学数据多集中于发达国家的中老年人群，这意味着低年龄段及发展中国家的数据缺失，未来的研究对象应该纳入多年龄段、多地区的人群，填补现有研究数据的空白；2、现有的研究关注点多集中于内耳发育和噪声性聋，针对其他因素导致的内耳听功能损伤的研究较少；3、虽本文列举多角度的文献证明维生素A与内耳听功能的相关性，但是各项研究的论点较为发散，未形成体系。流行病学及临床研究与与基础研究的论点之间尚无法互相印证，还需更多的研究深入讨论才能形成逻辑闭环。

综上所述，现有的文献初步证明了维生素A对内耳听功能有影响，但深刻认识两者间的机制还需要投入大量、深入的研究工作。这些研究成果将为维生素A及内耳听功能的进一步研究提供理论依据，也为今后感音神经性聋的防治提供新思路。