突发性聋与炎症因子的关系研究进展

许夏 屈永涛 郭明丽

目前，突聋发病的病因尚不清楚，在众多学说中，内耳微循环障碍为许多学者所认同，所以当前治疗突聋多采用针对循环障碍的措施，如：糖皮质激素、改善循环、扩血管及营养神经等综合性治疗。因此，各种能够导致内耳微循环障碍的因素也得到越来越多的重视。已有大量研究[1-4]表明突聋患者外周血中的部分炎症相关指标存在异常，表明炎症因子可能与内耳微循环障碍引发突聋有关。故本文针对炎症因子致内耳微循环障碍的发病机制综述如下。

1 耳蜗微循环结构及生理机制

1.1耳蜗微循环 根据研究报道，内耳供血动脉主要来自于迷路动脉，迷路动脉分耳蜗联合动脉(耳蜗总动脉)和前庭动脉。Penha等[5]采用血管铸型的方法对耳蜗螺旋血管网进行研究，发现耳蜗螺旋动脉沿蜗底向蜗顶走行，其直径逐渐变细，并在不同部位发出分支，形成第一、二、三级动脉和放射状动脉。耳蜗血管主要分为两类，一类有肾上腺素能神经纤维支配，包括基底膜动脉和鼓唇动脉，以上两种血管管壁主要由内皮细胞和平滑肌细胞组成，其作用主要是给基底膜供血，另一类则缺少肾上腺素能神经纤维支配，包括螺旋韧带和血管纹中的血管，前者的血管壁中虽然有少量平滑肌细胞，但未发现神经纤维末稍的存在，而后者则完全由血管内皮细胞组成而无平滑肌细胞。由此可见，耳蜗血管的调节以代谢产物的局部调节为主，也就是说血管内皮细胞的自身反应性对局部的血管活动起决定性作用。

1.2耳蜗微循环生理机制 血管纹是构成膜性蜗管外壁的重要组成部分，主要包括基底细胞、中间细胞和边缘细胞[6]；而位于血管纹毛细血管中的内皮细胞，协同周细胞(在血管内皮和基板之间的散在分布的一种扁平而有突起的细胞叫周细胞(pericyte),内含肌动蛋白丝，肌球蛋白等，具有收缩功能；它还参与毛细血管直径的双向调控；毛细血管受损时，周细胞还可增殖，分化为内皮细胞和成纤维细胞[7])和血管周围巨噬细胞等共同构成了血-迷路屏障这一特殊分化的毛细血管网[8]，它通过紧密连接、膜屏障和化学作用控制离子、液体和营养物从血液循环进入血管纹，以此来维持内耳能量代谢、维持微环境稳定[9,10]。有学者[11]认为炎症因子诱导听力障碍与血管纹毛细血管完整性及内淋巴离子平衡紊乱相关。

作为血-迷路屏障的重要组成部分，内皮细胞之间通过紧密连接，构成了一个能选择性阻止大部分血源相关性物质进入内耳的滤过屏障，进而保护听觉器官。血管内皮细胞发挥保护内耳的主要机制，则是因为它具有调节血管张力、调节微循环、调节凝血以及纤溶过程等作用，同时可以释放生物学活性因子，例如：一氧化氮、内皮素、血管细胞粘附分子-1和细胞间粘附分子-1，它们在不同器官中能够感受内环境的变化，启动调节机制，维持机体稳态。当血管内皮细胞功能障碍时，可能出现调节血管的舒张与收缩因子、抗凝与促凝因子之间的不平衡，导致其调节血管紧张度、抗血小板和白细胞黏附、抗凝血等功能障碍[12]。

血管内皮细胞在维持血管纹的结构和功能、维持内耳血供中发挥着重要作用。当血管内皮受损时，可影响内耳的微循环，引起突聋等内耳疾患。炎症反应在突聋的发病机制中备受关注，就是因为炎症细胞与内皮细胞的相互作用会产生炎症反应，并通过各种类型的血液级联系统来放大或促进炎症反应，造成血管内皮损伤及动脉粥样硬化。而迷路动脉作为耳蜗的供血动脉，由于其为终末动脉，血管纤细，血液灌流差，故极易受微循环变化的影响。所以探究参与内耳炎症反应的因子，有助于进一步了解炎症致内耳微循环障碍，进而诱发突聋的病理机制，对突聋的病因的探索有更深刻的意义。

2 可能参与内耳炎症反应的因子与耳蜗微循环的关系

2.1超敏-C反应蛋白(hs-CRP) CRP是人血清中常见的非抗体性的急性期反应蛋白,在细胞因子诱导下由肝细胞合成的一种全身性炎症反应急性期的非特异性标志物。由于其血清浓度与炎症强度基本成正比，故通常被用作独立的炎性标记物。近年来的研究发现其是参与动脉粥样硬化的重要炎性因子[13]；Rajati等[14]的研究发现，突聋患者的颈动脉内膜中层厚度和超敏C反应蛋白水平较健康人明显增高，提示突聋的发生可能与亚临床动脉粥样硬化相关。石磊等[15]在检测突聋患者与健康对照组的CRP水平中发现，突聋患者治疗前的CRP水平比治疗后升高近一倍，同时，治疗有效的突聋患者在治疗后CRP又恢复至正常水平，认为CRP的水平与组织损伤后修复的程度密切相关。因此推断，CRP的作用机制可能为炎症反应期，体内巨噬细胞及各种细胞因子等刺激肝细胞，使之分泌大量的CRP，进而损伤血管内皮，影响内耳功能。一些基础研究发现，血液中过量的hs-CRP可以与脂蛋白结合，激活经典补体途径，一方面，活化的补体成分可直接激活静止的血管内皮细胞，使其介导白细胞滚动、粘附和渗出，而被补体激活的血管内皮细胞具有多种生物学功能，如：参与炎症反应、促进血管内凝血、调节血管紧张性、通透性以及血管粘附分子的表达等。另一方面，可以促使单核细胞大量释放出巨噬细胞摄取低密度脂蛋白，从而对血管内皮造成损伤、刺激血管平滑肌增殖。发生在动脉内膜的局部炎症反应会引起内膜增厚、斑块破裂，从而导致心脑血管病的发生[16]，而当上述情况发生在内耳，则可引起内耳血管的痉挛、栓塞等。此外，CRP还可使组织因子大量释放，启动外源性凝血途径，引发脂代谢异常，导致血管痉挛、动脉粥样硬化、缺血、缺氧，同时，受损的内皮细胞功能紊乱，激活一系列细胞因子，如：TNF-α、IL-l、IL-6等，促使血管缺血事件的发生增加[17-19]。由此可见，无论是哪种途径，CRP明显增多都会导致血管内皮受损、血管痉挛，导致内耳循环障碍。

2.2正五聚体蛋白3(pentraxin 3，PTX3) PTX3是近年来发现的一种急性炎症反应性蛋白，在许多类型的细胞中均有表达，如：脂肪细胞、内皮细胞、吞噬细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞和神经胶质细胞等，参与广泛的生物反应及免疫应答，包括炎症、血管生成、组织损伤和细胞粘附等，是炎性反应链中的一个重要环节[20]。microRNAs (miRNAs)是内耳细胞分化和发育的调节因子，它的突变会导致人类和小鼠耳聋，Anya等[21]运用小鼠模型，发现了miR-224和PTX3在内耳中的表达，并证明内耳炎症刺激会通过miR-224和PTX3诱导先天免疫系统的激活。正常情况下，miR-224作用于PTX3，通过下调PTX3的表达降低先天免疫应答,但在内耳发生炎症反应时，两者表达均升高，且PTX3表达升高，更为显著。PTX3可以响应如IL-lβ、脂多糖和TNF-α等炎症分子的刺激从而干扰血管和内皮功能[22],有研究证实[23]，PTX3可以促进脂多糖诱导内皮细胞组织因子促凝活性。Gündoan等[24]首次研究了内皮细胞特异因子-1 (ESM-1) 和 PTX-3与突聋发病的关系，结果显示，突聋患者血浆的ESM-1水平明显高于对照组，尽管突聋患者的PTX-3水平与对照组相比差异并不明显，但仍高于对照组。由此认为，内皮功能障碍参与了突聋的发病机制，且与血管损伤有关。诸多的数据支持PTX3与内皮功能障碍及其进展有重要的联系[25]，PTX3的主要致病途径是基于它对血管的促炎作用，增强了血管损伤；当发生炎症反应时，PTX3能够直接作用于内皮细胞，改变其分子生理，调节其功能，还通过阻断细胞内分泌小管的形成，阻止内皮细胞的分裂并削弱它们的血管生成能力[26]。另外，PTX3在参与炎症信号传导时，能抑制成纤维细胞生长因子 2(FGF2)，这些分子的主要作用表现为细胞生长、组织修复、伤口愈合、肿瘤生长和血管生成。PTX3 和 FGF2 之间的相互作用，起到了拮抗血管生成的作用[25]；同时，PTX3可以上调内皮组织因子的表达，加速了血栓的形成，并且诱导产生过氧化低密度脂蛋白，使局部炎症反应被放大[27]，进一步加重内皮损伤。

2.3基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP) 这是一类以Zn2+为辅助因子的蛋白酶家族，在体内主要降解细胞外基质(ECM)，参与结缔组织的降解和重建、炎症反应、肿瘤扩散转移和缺血缺氧损伤等。耳蜗感觉上皮细胞包含感觉细胞和支持细胞，是通过 ECM和细胞间连接而组织的， ECM 动态平衡的维持对于内耳发育非常重要，这种结构失调会导致感觉神经性听力损失。MMP主要负责与组织形态发生和伤口愈合相关的ECM的重塑，体内多种细胞均能产生MMP，如：各种肿瘤细胞、成纤维细胞、血液中的单核细胞和巨噬细胞等；血管内皮细胞也能产生MMP，其在血管发生、形成和再生中具有重要意义[28]。由巨噬细胞产生的MMP-9是降解 IV 型胶原的主要分子，通过降解ECM，破坏血管基底膜，介导血管内皮的损伤及炎症细胞的深层次浸润，导致内耳缺血缺氧。由内皮细胞分泌的MMP则可使血管内皮通透性增高，促进单核淋巴细胞迁入血管内膜成为巨噬细胞，介导低密度脂蛋白发生氧化修饰，导致细胞内脂质堆积，形成粥样斑块的重要结构—泡沫细胞，进而发展为粥样斑块，引起血管重构，甚至导致斑块破裂，出血，继发血栓形成等[29]。Higo等[30]证实急性心肌梗塞患者MMP-9来源于冠脉内粥样斑块炎症反应，斑块中巨噬细胞分泌的MMP-9被激活后破坏斑块纤维帽完整性，促使斑块破裂。卢韬等[31]通过检测突发性聋患者血清 MMP-9 表达水平，证明了MMP-9 与突发性聋的发病有关。国外学者[32]推测同型半胱氨酸(Hcy)升高可引起耳蜗基质转换失衡和氧化应激，于是用半胱氨酸合成酶杂合敲除小鼠作为高同型半胱氨酸血症的模型进行实验研究，发现小鼠的耳蜗中 MMP-2、MMP-9和MMP-14的水平增加，其中 MMP-2和MMP-9的上调发生在炎症反应中，而Hcy诱导的基质重塑就是由MMP-2、MMP-9和MMP-14升高引起的。有学者[33]运用大鼠模型行病理切片研究基质金属蛋白酶及其相关基因产物在调节大鼠耳蜗对听觉损伤的反应中的作用，结果提示，MMP 失衡是诱发耳蜗功能障碍的有害因素。

2.4一氧化氮(NO) NO是一种重要的神经递质和血管活性物质，据推测NO也是听觉系统的一种重要的生物活性物质，涉及听觉系统突触间神经传导、微循环调节，并参与内耳疾病的发病机制[34]。近期研究发现各项血管病变中，由诱导型NOS(iNOS)介导释放的高浓度NO，是导致血管炎症和内皮功能障碍的重要因素[35]。Mannini等[36]学者报道在突发性聋患者中内皮型一氧化氮合酶(eNoS)基因T-786C和894T有较高表达。内皮损伤早期，一方面eNOS催化合成的NO减少，血管收缩的超氧化物产生增加；另一方面，NO被红细胞释放的氧合血红蛋白及其代谢所产生的自由基灭活，自身活性降低，于是导致内耳微循环障碍，内耳终器缺血缺氧；与此同时，过量表达的PTX3可以通过上调MMP-l和P-选择素也可以减弱一氧化氮的产生[22,37]。随着病程延续，在内毒素和相关因子刺激下，诱导型一氧化碳合酶的异构体iNOS活性增强，NO生成过量，产生细胞毒性和组织损伤作用。NO作为一种炎性介质参与炎症反应，导致血管通透性增加，白细胞和蛋白渗出增加，促进了突聋的发展。

综上所述，内皮细胞相关性炎症因子的异常表达可能是导致内耳微循环障碍并引发突聋的病因；多种因素均可导致体内炎症因子的动态改变，进而造成血管内皮细胞损伤，可能是内耳微循环障碍的机制。突发性聋患者可表现为不同的听力损失程度和听阈曲线类型，同时也可根据是否伴有眩晕等症状，划分不同类型；针对不同分型的突聋患者进行进一步研究，探讨炎症因子在各型突聋患者内耳的表达，可以更深层次的明确突聋的发病机制，也为突发性聋的治疗提供更可靠的依据。