孫 青,秦雪梅,曹德林,李菊紅,高 萍
1.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院青浦分院耳鼻喉科(上海201700);
2.上海市青浦區(qū)朱家角人民醫(yī)院耳鼻喉科(上海201700)
老年性耳聾臨床常見,其形成與聽覺(jué)系統(tǒng)的衰老、遺傳、高血壓、高血糖、高脂血癥及耳毒性藥物等有關(guān)[1]。免疫、炎癥介導(dǎo)因素對(duì)促進(jìn)病變的形成有一定價(jià)值。白細(xì)胞介素-6(IL-6)和白細(xì)胞介素-17(IL-17)均為促進(jìn)病變形成的重要因子。有研究顯示兩者高表達(dá)與老年性耳聾有關(guān)[2]。促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin,EPO)是一類能夠促進(jìn)機(jī)體造血功能的激素類糖蛋白分子,具有促進(jìn)造血活性的生物學(xué)功能。EPO可能對(duì)促炎細(xì)胞因子的表達(dá)和分泌具有顯著抑制效果[3]。近年研究顯示EPO 對(duì)缺血和慶大霉素造成的毛細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用[4]?;诖宋覀兘⒗夏晷远@的小鼠模型,應(yīng)用EPO 進(jìn)行干預(yù),并進(jìn)行對(duì)照觀察,探討其對(duì)血清和耳蝸中IL-6和IL-17的調(diào)節(jié)作用。
1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均由南京大學(xué)模式動(dòng)物研究所提供,選擇5周齡小鼠48只,體重(20.3±5.6)g,無(wú)噪聲暴露史和耳毒性藥物應(yīng)用史,無(wú)中耳炎病史。其中36只用于建立老年性耳聾的模型。
2 造模方法 36只小鼠采用腹腔注射的方法,依據(jù)每只小鼠的體重注射濃度為150 mg/(kg·d)的D-半乳糖溶液,共60 d,完成老年性耳聾小鼠模型的建立。
3 干預(yù)方法 將模型小鼠分為EPO 干預(yù)組(EPO 組)、生理鹽水干預(yù)組(NS組)和對(duì)照組(C 組),均為12只。EPO 組應(yīng)用EPO 進(jìn)行干預(yù),以1000 U/kg的濃度,腹腔注射,2次/周,共8周。NS組以等量生理鹽水腹腔注射,2次/周,共8周。C 組不進(jìn)行任何處理。
4 靜脈血的留取 治療結(jié)束后第2天,應(yīng)用腹腔注射10%水合氯醛麻醉小鼠,用剪刀沿腹中線剪開腹部,完全暴露腹腔,將腸道、胃等器官撥開,分離腹部血管,找到下腔靜脈(位于腹部較粗的藍(lán)色血管)。將頭皮針下端與5 ml注射器相連,用頭皮針刺入下腔靜脈靠近下端處,抽吸注射器,取2 ml靜脈血,離心后分離血清,置于-80℃冰箱中凍存,備用。
5 耳蝸取材 取血后,用剪刀沿小鼠頸部剪斷皮膚、肌肉和頸椎。從枕骨大孔沿頭正中線依次剪開頭皮層和顱骨,暴露腦組織并去除。沿著正中線將顱底剪開,用眼科剪剪斷兩側(cè)顳巖部,找到聽泡,分離出耳蝸。剪去耳蝸周圍骨質(zhì),于鹽水中沖洗血漬,置于-80℃冰箱中凍存,備用。
6 檢測(cè)方法
6.1 免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測(cè)耳蝸組織中IL-6和IL-17的表達(dá):基于術(shù)后石蠟包埋組織,切取4μm 切片后嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)步驟操作。IL-6和IL-17的一抗為濃縮液,購(gòu)自上海煊翎生物科技有限公司,二抗和DAB購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。按不同比例稀釋后行預(yù)實(shí)驗(yàn),選擇IL-6(1∶50)和IL-17(1∶100)的配比濃度(顯色效果最佳)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測(cè)均由同一檢驗(yàn)師完成,減少人為誤差,做好質(zhì)控。結(jié)果評(píng)判:IL-6和IL-17的陽(yáng)性部位為細(xì)胞質(zhì),隨機(jī)觀察3個(gè)顯色明顯的上皮細(xì)胞分布區(qū)(400倍視野),分別進(jìn)行陽(yáng)性率和著色強(qiáng)度的計(jì)分。陽(yáng)性率:≤25%為1 分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分。著色強(qiáng)度:無(wú)著色為0分,淡黃為1分,棕黃為2分,黃褐為3分。兩者相加為最后得分,分值為0~7分。以≤2分為陰性,>2分為陽(yáng)性,計(jì)算陽(yáng)性率。
6.2 ELISA 法檢測(cè)血清中IL-6 和IL-17 的表達(dá):嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)步驟操作,均由同一檢驗(yàn)師操作,做好實(shí)驗(yàn)質(zhì)控工作。
6.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)耳蝸組織中IL-6和IL-17 m RNA 的表達(dá):基于術(shù)后新鮮凍存組織,首先提取總RNA。IL-6 引物上游:5'-AAACTGCGTACATGCGCTG-3',下 游:5'-TACTGTGGCACCGCATCGTT-3'。IL-17 引物上游:5'-CTGCCGTGGGAACCCTAAACGCTG-3', 下 游:5'-CTGACGTGTGTGGCACTCTT-3'。選擇U6 作為內(nèi)參,引物上游:5'-GGAACCAGAAAGATTAGC-3',下游:5'-TTGGAACGCACGAATTCCG-3'。引物由蘇州睿贏生物技術(shù)有限公司合成。相關(guān)試劑購(gòu)自美國(guó)ABI公司。嚴(yán)格按說(shuō)明書進(jìn)行操作。反應(yīng)體系:95℃5 min,循環(huán)1次;95℃、25 s,64℃、20 s,72℃、20 s,循環(huán)15次;93℃、25s,60℃、35 s,72℃、20 s,循環(huán)35次。于60℃收集信號(hào)。讀取CT 值,以2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對(duì)水平。
7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析,行卡方檢驗(yàn)和方差分析(SNK 法行兩兩比較),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1 各組耳蝸組織中IL-6和IL-17表達(dá)陽(yáng)性率比較 免疫組化結(jié)果顯示:C 組和NS 組IL-6 和IL-17的陽(yáng)性率明顯高于CK 組,EPO 組IL-6和IL-17的陽(yáng)性率明顯低于C組和NS組,見表1。
表1 各組耳蝸組織中IL-6和IL-17表達(dá)陽(yáng)性率比較[只(%)]
2 各組血清中IL-6和IL-17表達(dá)比較 ELISA結(jié)果顯示:C組和NS組血清中IL-6和IL-17的表達(dá)量明顯高于CK 組,EPO 組IL-6和IL-17的表達(dá)量明顯低于C組和NS組,見表2。
表2 各組血清中IL-6和IL-17表達(dá)比較(mg/L)
3 各組耳蝸組織中IL-6 m RNA 和IL-17 m RNA 表達(dá)比較 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 結(jié)果顯示:C 組和NS組血清中IL-6 m RNA 和IL-17 m RNA 的表達(dá)量明顯 高 于CK 組,EPO 組IL-6 m RNA 和IL-17 m RNA 的表達(dá)量明顯低于C組和NS組,見表3。
表3 各組耳蝸組織中IL-6 m RNA 和IL-17 m RNA 表達(dá)比較
老年性耳聾是衰老基礎(chǔ)上出現(xiàn)的聽覺(jué)系統(tǒng)退行性變,主要與隨著年齡的增加,遺傳因素或內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性下降,機(jī)體、器官、組織細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生退行性改變有關(guān)。近年研究顯示炎癥反應(yīng)可能是病變形成的重要機(jī)制[5-6]。隨著機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的下降,機(jī)體中炎癥反應(yīng)增強(qiáng),且抑炎介質(zhì)表達(dá)極不穩(wěn)定,可以引起局部耳蝸毛細(xì)胞和支持細(xì)胞逐漸減少及神經(jīng)元發(fā)生退變。也有研究顯示耳蝸是代謝旺盛的組織,對(duì)缺氧敏感,且底部代謝活動(dòng)強(qiáng)于頂部,而老年人基礎(chǔ)代謝率低,對(duì)耳蝸組織的供血供氧量低,因此可以引起局部的炎癥環(huán)境增強(qiáng),抑炎介質(zhì)形成減少,使毛細(xì)胞的細(xì)胞膜上脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化,細(xì)胞通透性增強(qiáng),細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換紊亂,細(xì)胞自溶,聽力下降[7-8]。EPO 早期主要用于促紅細(xì)胞生成治療貧血,內(nèi)源性EPO 的產(chǎn)生主要是腎臟以低氧依賴的方式進(jìn)行,當(dāng)EPO 生成不足引起腎性貧血,EPO 通過(guò)促使紅系祖細(xì)胞增殖和分化來(lái)調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成,減弱局部的炎癥反應(yīng)[9-10]。它的抗炎和組織保護(hù)在一些自身免疫病及神經(jīng)損傷方面得到關(guān)注。
本研究結(jié)果顯示老年性耳聾小鼠模型血清和耳蝸組織中IL-6和IL-17的表達(dá)明顯高于正常小鼠,EPO干預(yù)后IL-6和IL-17的表達(dá)明顯下降,且與IL-6 m RNA 和IL-17 mRNA 表現(xiàn)出一致性,提示老年性耳聾小鼠耳蝸中IL-6和IL-17高表達(dá),是病變形成的重要促進(jìn)因子,其高表達(dá)是局部炎性損傷的重要標(biāo)志,是機(jī)體急性免疫應(yīng)答的促發(fā)劑[11-12]。EPO 對(duì)IL-6 和IL-17的表達(dá)有明確的下調(diào)作用,顯示EPO 具有對(duì)抗促炎因子生成的重要作用。近年發(fā)現(xiàn)其具有神經(jīng)保護(hù)、抗細(xì)胞凋亡、促血管形成及減弱炎癥反應(yīng)的作用。也有研究顯示EPO 具有保持線粒體穩(wěn)定,上調(diào)Bcl-2的作用,使局部細(xì)胞凋亡受到影響[13-14]。
EPO 能減少炎癥因子的產(chǎn)生,增強(qiáng)抑炎因子的分泌,減少外周血中性粒細(xì)胞的數(shù)量,抑制中性粒細(xì)胞激活等[15]。本研究發(fā)現(xiàn)的EPO 下調(diào)IL-6和IL-17的作用為解釋EPO 在應(yīng)用中的抗炎作用提供了重要基礎(chǔ)。
總之,促紅細(xì)胞生成素可以減少老年性耳聾小鼠模型血清和耳蝸組織中IL-6和IL-17的表達(dá),減少局部的炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng),對(duì)延緩病變的進(jìn)展及促進(jìn)病變恢復(fù)可能有一定價(jià)值。