《聽皮層突觸可塑性與耳鳴中樞化機制研究》是依託上海交通大學,由黃治物擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:聽皮層突觸可塑性與耳鳴中樞化機制研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:黃治物
- 依託單位:上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水楊酸鹽致耳鳴確切機制尚不清楚,項目前期研究發現長期注射水楊酸鹽可引起OHC電能動性增強,繼而產生耳蝸神經電生理活動增強,新近觀察到聽皮層突觸超微結構和中樞可塑性相關即早基因表達出現顯著改變,表明聽皮層可能存在可塑性改變,提出了耳鳴中樞化機制假設。項目擬按照經典方法建立長期注射水楊酸鹽誘導耳鳴動物模型,用動物行為和電生理學方法篩選耳鳴動物;採用microPET技術評估聽皮層功能活動及其突觸遞質受體活性;通過免疫和透射電鏡及分子生物學等方法,了解聽皮層突觸超微結構及檢測可塑性相關蛋白和遞質受體mRNA及蛋白表達量。動態同步觀察耳鳴建模過程中ASECA變化、聽皮層功能活動和遞質受體活性改變與動物行為學(出現耳鳴)在時間相位上的對應關係,明確聽皮層突觸功能、結構和遞質受體等改變的內在聯繫,闡明聽皮層可塑性形成機制,驗證耳鳴中樞化機制假設,為耳鳴產生病理生理機制以及耳鳴臨床干預治療提供理論依據。
結題摘要
耳鳴是最常見的耳科疾病,水楊酸鹽誘導耳鳴模型並被廣泛而成熟地套用於耳鳴研究。前期研究發現水楊酸鹽引起OHC電能動性增強、蝸神經電生理活動增強,從而導致聽覺中樞神經遞質和蛋白表達的改變,出現活躍和代謝升高現象。那么外周活動改變是否引起聽覺中樞神經突觸可塑性改變值得進一步研究。 項目主要研究方向:聽皮層突觸可塑性與耳鳴中樞化機制,主要有以下發現: (1)水楊酸急性和慢性注射均可使聽皮層F18-FDG的SUV值顯著升高。杏仁核及小腦的SUV值升高僅出現在急性注射組。表明急性注射能引起聽覺相關腦區神經活躍度普遍升高,為一種應激反應,慢性水楊酸注射可能使得聽覺中樞出現可塑性改變,加速耳鳴信號的形成。 (2)水楊酸慢性注射組聽皮層等聽覺相關腦區C11-FMZ SUV值均呈現顯著升高,而恢復組SUV值亦明顯高於對照組。推測GABAA受體的表達持續上調是中樞興奮性增高和耳鳴樣行為的代償。 (3)慢性注射水楊酸鹽組大鼠聽皮層等聽覺相關腦區神經突觸數量明顯增加,突觸前膜囊泡增多,突觸界面曲率增加,突觸面積增大,活性區增加,每一活性區的長度增加,突觸間隙明顯增寬,突觸後膜緻密物質厚度增加。形態學上提示突觸活動亢進。 (4)耳鳴大鼠聽皮層即刻早反應基因Arg3.1 mRNA及其蛋白的表達水平隨著長期水楊酸鹽作用呈可逆性升高趨勢,;而聽皮層中Egr-1基因出現表達可逆性下調。此外聽皮層中BDNF和p-CREB顯著升高。表明聽皮層神經元可塑性改變可能參與了耳鳴的形成和發展。 (5)慢性注射組大鼠聽覺相關腦區的Glu與GABA含量均高於對照組而Glu/GABA比值在各組間無統計學差異。慢性注射組大鼠聽覺相關腦區NMDA受體/GABA受體比值高於對照組。提示谷氨酸能和GABA能系統在水楊酸鹽的作用下表現為谷氨酸能系統占優勢的失平衡,聽覺神經中樞興奮性增高。 結論及意義:通過動態觀察長期注射水楊酸鹽和停止注射後整個耳鳴發展過程,發現聽皮層突觸形態變化、神經功能改變、相關蛋白表達差異、中樞興奮/抑制失衡與耳鳴樣行為在時間相位上存在著對應一致關係。在耳鳴形成過程中,聽皮層突觸發生可塑性改變,導致聽皮層功能發生興奮性改變,表現為耳鳴中樞化的現象。因此,我們推測中樞可塑性(尤其是聽皮層突觸可塑性)在耳鳴中樞化中起著非常重要的作用。本研究提示改變中樞突觸可塑性(去耳鳴中樞化)可以成為耳鳴臨床干預的有效途徑。