炎症、免疫和代谢因素与突发性聋预后的相关性及其生物学机制

陆翼年 雍军 刘志连

近年来，突发性聋(sudden hearing loss，SHL)的发病率在全球范围内呈上升趋势，其病因及发病机制尚不清楚，目前公认的病因有慢性炎症、病毒感染、免疫性疾病、血管微循环障碍、肿瘤等，然而，大多数患者没有明确的病因。SHL诊断和治疗指南(2015)[1]提出不同听阈曲线类型的SHL可能有不同的发病机制，且治疗和预后均有较大差异。本文拟通过综述炎症、免疫和代谢因素与突发性聋预后的相关性及其生物学机制研究进展，分析突发性聋发病的可能机制及可能用于预测SHL疗效的预后因素及生物学标志物。

1 炎症因素

1.1突发性聋与炎症 慢性炎症是SHL的影响因素之一[2]，有研究表明[3]慢性炎症可导致微血管损伤和动脉粥样硬化，增加缺血风险。循环的炎症因子对耳蜗脉管系统可产生有害作用，而耳蜗的供血又是单一微血管迷路动脉，因此，耳蜗损伤与炎症之间存在显著关系[4]。Masuda等[5]发现SHL患者的自然杀伤细胞活性(NKCA)减少、中性粒细胞(NEUT)和白细胞介素6(IL-6)水平升高与严重听力损失和不良预后有关，这可能进一步证明了SHL与炎症之间的重要关系。

1.2全血细胞计数(CBC)与SHL预后的相关性及其生物学机制 CBC是一种广泛用于评价各种疾病预后的生物学标志物，相关CBC试验结果已被证实与心血管疾病、糖尿病、高血压等疾病的炎症严重程度有关，NEUT、淋巴细胞计数(LY)、血小板平均体积(MPV)、红细胞分布宽度(RDW)和中性粒细胞/淋巴细胞比率(NLR)、血小板/淋巴细胞比率(PLR)在控制炎症中有重要作用[6]，NEUT、LY、MPV、RDW和NLR、PLR、单核细胞计数(PBMCs)、单核细胞/淋巴细胞比率(MLR)已广泛用于评估SHL的预后[5,7-13]；但目前CBC指标与SHL的预后相关性及其生物学机制尚未得到很好的解释。Masuda等[5]指出SHL患者的NEUT异常增高可能与心理和生理应激有关，与自身存在的血管疾病无关，NEUT增高的SHL患者治疗后1周及2月听力恢复率低于NEUT正常的患者，表明NEUT增高的SHL患者表现出严重的听力损失及较差的预后。Kassner等[7]研究表明外周循环中前黏附和促炎淋巴细胞的外渗增强可能有助于SHL的诱发和进展。Seo等[8]认为SHL可导致全身应激，引发炎症和内皮损伤，NLR和PLR继发于炎症和内皮损伤，SHL患者的NLR和PLR值高于对照组，治疗后未恢复组的NLR和PLR均明显升高，但只有NLR值与SHL的恢复密切相关，提示NLR值比PLR值更能反映SHL的预后[14]，在NLR值较高的恢复组中，随访2月有效组所有频率的听力都显著提高，仅高频(4、8 kHz)听力恢复不明显，而PLR可影响SHL发生，但与预后无关。然而，Sun等[9]发现PLR升高表明血小板与新近受损血管的粘附程度增加，高频下降型的SHL患者治疗1月后听力未恢复组的PLR和MPV均显著高于恢复组(P<0.05)，PLR升高可预测高频下降型SHL的预后，同时，平坦下降型听力未恢复组MPV明显高于恢复组(P<0.05)；SHL患者的MPV升高可能与炎症、血管损伤、缺血和血栓形成有关[15]，MPV升高可用于评估高频下降型或平坦下降型SHL患者的疗效。Nonoyama等[10]指出炎性细胞因子可抑制红血球素诱导的红细胞成熟和增殖, SHL患者的 RDW升高与炎症有关，另外，氧化应激压力增加可降低红细胞的变形性，进而可能损害耳蜗血流，活性氧是RDW升高的另一个原因，SHL患者治疗2～3月后听力未恢复组RDW明显高于恢复组，表明RDW与听力恢复有关。Liu等[11]研究表明糖皮质激素(GCs)治疗可能保护SHL患者的细胞和组织免受内质网应激(ERS)损伤，ERS的影响是评估SHL预后的关键因素，SHL患者PBMCs 与ERS有关，且PBMCs是ERS研究的良好替代物，同时，治疗后10天及随访2月中纯音听阈恢复>15 dB的SHL患者的PBMCs降低，说明PBMCs可作为评估预后的指标。结合以上研究结果，低NLR、PLR、MPV、PBMCs及高LY被认为与SHL预后良好相关；高NLR、RDW、NEUT与SHL预后不良相关；MLR、NLR、PLR与连续双侧SHL预后呈正相关；NLR是儿童SHL预后良好的重要指标[5,7～13]。由于这些炎症指标易受各种因素的影响，单一的炎症指标被认为是不可信的，相比之下，NLR和PLR等复合指标相对稳定，并且临床上可以方便、经济有效地检测[13]。以上这些CBC指标目前可被推荐为评价SHL治疗效果及预后的廉价生物学标志物，但进一步进行大规模、高质量的调查研究，更好地了解CBC与SHL之间的关系,是亟待解决的问题。

1.3耳蜗核因子-κB(NF-κB)的激活与SHL NF-κB是一种多态异源二聚体转录因子，它整合了细胞表面受体或细胞内介质激活而产生的各种信号，通常用于炎症或病原体应激的检测或应答。Adams等(2009)指出NF-κB激活在炎症及免疫反应中有重要作用，全身应激反应可触发单侧耳蜗外侧壁NF-κB的异常激活，诱发SHL。此外，Masuda等[5]发现NKCA减少、NEUT升高和IL-6增加可诱导耳蜗NF-κB激活，导致严重的SHL，进一步证明了NF-κB的激活与SHL发病密切相关，目前IL-6、NKCA和NEUT与NF-κB激活及SHL发病之间的生物学机制尚未完全清楚。Iliopoulos等[16]认为IL-6不仅是NF-κB的转录靶点，也是NF-κB的激活因子，因此，IL-6的升高可能与NF-κB应激反应系统的正反馈回路诱导耳蜗侧壁NF-κB异常激活有关；Fondell等[17]指出疲劳、压力性生活事件、面对压力无法应对和睡眠时间短都会降低NKCA，值得注意的是，这些因素都被认为是SHL的可能病因[1]。Masuda等[5]认为NEUT升高可直接诱导耳蜗侧壁的应激反应，虽然目前还不清楚NEUT升高的作用，但是NEUT超过正常参考范围是SHL预后不良的有用指标，不同类型的NF-κB激活途径可能需要同步才能引起严重的SHL。因此，应该进行进一步的流行病学调查，以评估NF-κB的激活与SHL发病关系以及应激性生活事件是否会增加严重SHL的发病风险。

1.4炎症因子与SHL预后的相关性 C反应蛋白/白蛋白比值(CRP/Alb)作为一种预后因素在各种炎症和肿瘤中已被证实[18]。营养不良、急性炎症和慢性炎症情况下白蛋白(Alb)可降低[19]，Oçal[18]研究表明SHL患者的CRP/Alb比值显著高于健康对照组，治疗3月后听力有效组CRP/Alb比值低于无效组，但无统计学差异，提示CRP/Alb比值可能是SHL预后的参考标志物。一项分析高敏C反应蛋白(hCRP)和降钙素原的研究[20]发现SHL患者中只有降钙素原水平升高，而hCRP无明显变化，治疗1月后预后不良的SHL患者降钙素原水平仍较高，但低频下降型听力损失的SHL患者降钙素原水平却明显降低，提示降钙素原升高可能与SHL预后不良相关。同时，Masuda等[5]也认为hCRP和肿瘤坏死因子(TNF)不能反映SHL引起的内耳损伤，循环中的TNF与SHL预后无关。然而，Demirhan等[21]发现治疗6周后无效组的SHL患者TNF-α水平升高，表明高TNF-α与SHL预后不良相关，但TNF-α对SHL预估影响的分子机制尚不清楚，TNF-α升高对耳蜗的影响不详，TNF-α受体阻滞剂或许对SHL患者有效，但目前还没有针对SHL的TNF-α抑制剂治疗的大规模临床试验。有研究认为IL-10和IL-12在SHL发病及预估中不发挥重要的作用[21]，而Yoon等[22]发现SHL患者TNF-α和PBMCs水平升高以及IFN-γ和IL-12水平下降可能在SHL进程中起重要作用。目前上述炎症因子SHL预后确切的相关性及生物学机制尚未完全清楚，更好的了解它们与SHL的关系，同时，准确地寻找治疗SHL的靶标是未来需要努力的目标。

2 免疫因素

迷路系统长期以来被认为与细胞免疫和体液免疫相分离，然而，有研究发现[7]内耳存在局部免疫反应,这种免疫反应可导致Corti器、血管纹和螺旋神经节的退化。因此，内耳不再被视为免疫学上的特权位点，免疫系统介导的机制可能参与了SHL的发病机制。此外，SHL可发生于普通感冒、流行性腮腺炎、麻疹病毒感染等病毒感染之后，提示病毒感染介导的免疫反应可能诱发了SHL[23]，这进一步证明了免疫反应在SHL中发挥重要作用。Kassner等[7]指出SHL患者血清可溶性CD40(sCD40)、血清可溶性CD40配体(sCD40L)浓度升高和T淋巴细胞计数下降，可提示促黏附和促炎淋巴细胞的外渗过程可能与SHL的进展有关；此外，CD40又是TNF-α超家族成员之一，是一种免疫调节因子，进一步证明免疫反应可能参与了SHL的病理生理过程。而先天免疫反应是人体的主要防御系统，它对病原体的检测是由模式识别受体(PRRs)完成的。在PRRs中，Toll样受体(TLRs)基因是识别细菌、病毒、寄生虫、真菌和原生动物等致病微生物中的病原体的主要受体，SHL患者TLR2、TLR3、TLR4、TLR7、TLR8和TLR9均高于正常对照组，其中听力损失>90 dB的患者TLR2基因表达水平更高，表明与先天免疫有关的TLR2在SHL中起着重要作用，TLR2与听力损失的严重程度相关[24]。结合以上研究结果[7，24]提示低T淋巴细胞、高sCD40和高sCD40L与SHL相关，高TLR2基因与SHL的严重程度相关。据报道目前TLR拮抗剂已参与了一些炎症和心血管疾病治疗的临床试验[24]；通过TLR和天然免疫反应来治疗SHL是未来的研究方向，同时，由于SHL确切病因难以不明，不同SHL患者的病原体可能有所不同，研究不同病因的外周免疫细胞的共同免疫反应可能有助于进一步阐明SHL患者内耳的病理生理反应。

3 代谢因素

3.1耳蜗迷路动脉血流减少及血栓形成与SHL预后的相关性 耳蜗血流主要由单一的末端迷路动脉供应，且内耳易受到循环变化的影响[25]，因此，迷路动脉血流减少及血栓形成可能是SHL的原因之一。迷路动脉的血流变化主要是由平滑肌细胞上的肾上腺素能受体调节，同时，它还受血浆粘度和局部调节机制的影响[26]，有研究[25]表明高血粘度和高纤维蛋白原血症是引起SHL的原因。然而，高纤维蛋白原血症影响SHL发病的机制尚不清楚，有研究[27]认为糖蛋白(GP)Ia、Ib和IIIa参与了血小板与血管壁的粘附以及纤维蛋白原结合和激活过程的增殖，而纤维蛋白原与最终血栓的形成密切相关，SHL患者听力恢复与低纤维蛋白原浓度和低GPIIIa受体密度相关，提示SHL患者血小板、GP和纤维蛋白原的相互作用在迷路动脉形成血栓的机制中发挥重要作用。同时，一项有关SHL与血栓危险因素的研究(yildiz,2008)发现只有SHL患者亚甲基四氢叶酸还原酶677 C-T(MTHFR677 C-T)突变率明显高于对照组，凝血因子V 1691 G-A (FV 1691 G-A)突变和凝血酶原20210 G-A(PT 20210 G-A)突变没有显著差异；这进一步表明血栓形成的遗传易感性可能是SHL的危险因素。

3.2耳蜗微循环与SHL预后的相关性 血管纹是内耳能量代谢、维持微环境稳定的重要场所，其功能或器质性改变，可导致内耳微循环障碍，引起毛细胞损伤，导致听力下降[27,28]，因此，耳蜗血液循环障碍被认为是SHL的病因[25]。一项针对豚鼠的研究[29]指出高血清纤维蛋白原与耳蜗血流量减少有关，而输注降低纤溶蛋白原水平的药物可增加耳蜗血流量；这说明了降纤维蛋白原疗法比皮质类固醇疗法更适合于严重的听力损失和初始血清纤维蛋白原浓度较高的SHL患者[30，31]。尽管有研究[32]指出SHL患者组与对照组之间的纤维蛋白原浓度没有差异，但是SHL恢复组患者的血清纤维蛋白原浓度显著低于未恢复组，因此，可以认为高纤维蛋白原水平与听力损失的严重程度或预后的关系比与SHL的病因更密切。也有研究[12]发现纤维蛋白原与连续双侧SHL发病呈正相关，最佳临界值为>4.25 g/L。同时，治疗过程中纤维蛋白原的变化与全频下降型SHL患者的疗效密切相关[33]。然而，虽然目前已有大量研究证明纤维蛋白原与SHL严重程度及预后相关，但是由于SHL涉及多种病理现象，纤维蛋白原影响SHL发病的机制仍尚未完全清楚，这些发现仅提示根据SHL的病因选择合适的治疗方法[32]有利于患者的预后发展。

3.3血脂异常与SHL听力损失及其预后的相关性 血脂异常与微血管病变高度相关[12]，微血管损伤可增加缺血风险[3]，而耳蜗主要由单一的末端迷路动脉供血，易受微血管缺血的影响，同时，已有研究表明血脂异常与听力损失的发生及预后有关[34]。众所周知，血脂异常的特征是低高密度脂蛋白(HDL)、高低密度脂蛋白(LDL)、高胆固醇血症或甘油三酯血症，一项调查研究[35]发现SHL组的PBMCs、HDL和单核细胞/HDL比值(MHR)与对照组之间没有差异，然而，SHL患者治疗后有效组的平均PBMCs和MHR显著低于无效组，表明MHR可能与SHL预后有关。同时，连续双侧SHL患者的HDL水平明显低于单侧SHL患者，而LDL水平却显著高于单侧SHL患者，因此，纠正血脂异常可避免后续双侧SHL的发生[12]。此外，也有研究[36]指出HDL、总胆固醇和甘油三酯浓度在SHL患者与对照组之间没有显著差异，但致动脉粥样硬化指数(ATH)在SHL组中高出4倍以上，这表明ATH指数可能是SHL的一个危险因素。

3.4氧化应激压力(oxidatative stress)与SHL的预后相关性及其生物学机制 有研究发现[37]在SHL患者的内耳外淋巴液中观察到活性氧(ROS)，内耳毛细胞的损伤和凋亡是由ROS引起的。一项有关氧化应激压力与SHL的研究(Süslü,2009)指出SHL患者的总氧化状态(TOS)和氧化应激压力指数高于正常对照组，总抗氧化状态(TAS)、对氧磷酶(PON)、天然巯基或总巯基水平无差异，氧化标记物与听力损失严重程度之间也无相关性。由于缺氧会导致内耳内皮功能障碍，从而损害其微循环，因此，这些发现表明氧化应激压力参与了SHL的发病机制[38]。相反，一项分析突发性聋患者PON和抗热休克蛋白70(Anti-HSP70)的研究(Süslü,2009)发现SHL患者治疗前后PON均高于对照组，此外，痊愈患者治疗前后Anti-HSP70浓度均高于未痊愈患者，这些结果表明PON是一个可以用来评估SHL预后的因素，而抗HSP70抗体对这些患者的预后有预测作用。

3.5Prestin、抗Prestin自身抗体、辅酶Q10与SHL预后的相关性 耳蜗中最早的噪声和耳毒素细胞靶标是外毛细胞(OHC)，Prestin是OHC特异性蛋白，它可以作为噪声性听力损失和顺铂耳毒性动物模型中早期诊断的生物学标志物[39]。酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定血清Prestin浓度，发现SHL患者血清Prestin浓度明显高于正常对照组，然而，在治疗有效的60%患者中，治疗后的Prestin浓度低于治疗前,而治疗无效的40%患者中，治疗后的Prestin浓度有不同程度升高[40]。另一项研究用ELISA方法分析了SHL患者血浆中的抗Prestin自身抗体，发现单侧SHL患者中抗Prestin抗体的比率非常低(3.17%)，抗Prestin抗体对SHL是否有影响还需进一步研究[41]。此外，有研究显示[42],与高总胆固醇、高HDL和低辅酶Q10浓度有关，同时，也有研究证明(Cadonic,2007)高总胆固醇和低辅酶Q10水平是SHL的独立危险因素，这些结果提示SHL与血清中低浓度的抗氧化剂辅酶Q10有相关性。因此，进一步探究Prestin、抗Prestin抗体、辅酶Q10与SHL的预后的关系及生物学机制，对评估SHL早期诊断的生物学标志物有重要的意义。

3.6其他代谢因素与SHL相关性 有研究[43]比较了SHL患者和对照组的8种血清学、病毒和自身免疫标志物，16种生化标志物，凝血酶原和凝血因子V突变以及5种凝血因子,结果提示SHL的严重程度与高血糖、糖化血红蛋白、尿酸、VIII因子和同型半胱氨酸相关。同时，有研究[12]指出糖尿病与连续双侧SHL呈正相关，进一步说明了高血糖、糖化血红蛋白与SHL相关。最近，有研究[44]指出在正常或接近正常的范围内，较高的间接胆红素水平对应于较低的初始听力损失程度。

综上所述,由于SHL病因及其发病机制尚不清楚，临床上很难预测其预后，以至于在临床治疗上缺乏针对性，从而可能导致治疗效果不确定。以上评估SHL预后的炎症、免疫和代谢因素也表现出多因素、自愈性、不确定性、个体化特征，同时，SHL与许多血液学因素的生物学机制目前尚未得到很好解释，因此，还需要大规模、高质量的调查研究及临床试验，用以全面评估SHL发病规律和相关血液学指标的生物学机制,准确有效地找到影响SHL治疗效果及预后的血液学因素，从而确定有价值的生物学标志物，发展精准医学的治疗策略。同时，对于重度听力损失、反复发作、治疗效果差的SHL患者精神和心理治疗也应该成为未来努力的方向之一。