寧 津,蘇彥祥
天津市第三中心醫(yī)院分院職業(yè)病科,天津 300250
職業(yè)性噪聲聾是指人們?cè)诠ぷ髦虚L(zhǎng)期接觸噪聲而出現(xiàn)的漸進(jìn)性感音神經(jīng)性聾,可出現(xiàn)聽(tīng)力下降、耳鳴等癥狀[1],并可引起頭暈、失眠等情況,嚴(yán)重影響工人的生活,并導(dǎo)致溝通困難、社會(huì)孤立和生活質(zhì)量下降等危害,影響工人的身心健康。目前,估計(jì)全世界有超過(guò)1 億人由于噪聲過(guò)度暴露引起聽(tīng)力下降,引起了嚴(yán)重的健康問(wèn)題。我國(guó)職業(yè)性噪聲聾的發(fā)病率非常高,目前已成為繼塵肺病后第二常見(jiàn)的職業(yè)病,并且每年以20%的速度遞增[2],因此職業(yè)性噪聲聾的防治研究十分重要。本研究就職業(yè)性噪聲聾的發(fā)病機(jī)制及防治進(jìn)行綜述。隨著對(duì)職業(yè)性噪聲聾不斷深入的研究,發(fā)現(xiàn)其發(fā)生是由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,現(xiàn)報(bào)告如下。
噪聲性耳聾(NIHL)的遺傳易感性已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上得到證實(shí),年齡相關(guān)性聽(tīng)力損失的小鼠(C57BL/6J)更容易受到噪聲的影響[3]。目前已經(jīng)證實(shí)與Ahl有關(guān)。Ahl是一種CDH23基因,此基因缺失有導(dǎo)致NIHL可能。
由于受試者幾乎不可能都暴露在相同的噪聲條件下,同時(shí)由于存在大量混雜因素(個(gè)人生活史、耳毒性化學(xué)藥物史等),故人類(lèi)NIHL的遺傳研究非常困難。目前,鑒定易感基因常用方法是篩選已知在內(nèi)耳中起到不同功能及形態(tài)作用的不同基因的單核酸多態(tài)性(SNPs)。單核苷酸多態(tài)性是基因組中的常見(jiàn)點(diǎn)突變,它們的基因分型被認(rèn)為是分析復(fù)雜疾病遺傳背景的重要工具。目前內(nèi)耳鉀離子(K+)再循環(huán)基因、熱休克蛋白(HSP)基因和原鈣黏蛋白15(PCDHl5)基因,肌球蛋白14(MYH14)基因研究效力較高。
內(nèi)淋巴液中特有的高濃度K+在毛細(xì)胞的功能中有著重要的作用 對(duì)于聽(tīng)力過(guò)程是必不可少的。K+循環(huán)相關(guān)基因(KCNE1、KCNQ1、KCNQ4、GJB2 和GJB6)的突變可導(dǎo)致聽(tīng)力損失。Van Laer等[4]在瑞典暴露于噪音的男性工人群體的NIHL 病例對(duì)照關(guān)聯(lián)研究中發(fā)現(xiàn),KCNE1 基因的三個(gè)位點(diǎn)SNPs 在等位基因、基因型及單倍型以及KCNQ1 的一個(gè)位點(diǎn)及KCNQ4 的一個(gè)位點(diǎn)的等位基因頻率在易感個(gè)體和耐藥個(gè)體之間有顯著的差異。有研究[5]在波蘭噪聲作業(yè)工人中對(duì)99個(gè)SNP進(jìn)行基因分型后亦得到相似結(jié)論。同時(shí),研究認(rèn)為GJB2 基因的突變位點(diǎn)基因型與NIHL存在相關(guān)性。Grillo 等[6]的研究認(rèn)為GJB2 和GJB6 基因中的SNPs可能對(duì)人類(lèi)的常染色體非綜合性聽(tīng)力損失(ARNSHL)產(chǎn)生影響。
HSP 是一種保護(hù)性蛋白質(zhì)在暴露于嚴(yán)重噪聲后被誘導(dǎo),可以使耳朵避免受到過(guò)度的噪音損害。HSP 的合成主要有三個(gè)基因:HSP70-1,HSP70-2 和HSP70-hom。Yang等[7]首先對(duì)中國(guó)漢族人群暴露于噪聲環(huán)境的工人樣本描述了HSP70 基因與NIHL 的關(guān)聯(lián)。Konings 等[8]分別在206 個(gè)瑞典人和238 個(gè)波蘭噪聲暴露受試者中發(fā)現(xiàn)HSP70-hom 中一個(gè)位點(diǎn)(rs2227956) 與NIHL 顯著關(guān)聯(lián),另外兩種HSP70 基因的兩個(gè)位點(diǎn)(rs1043618 和rs1061581)在瑞典樣本中存在相關(guān)性。
內(nèi)耳毛細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)主要依靠頂連接來(lái)維持,而頂連接主要成分為兩類(lèi)蛋白:CDH23 編碼的鈣黏蛋白23 和PCDHl5編碼的原鈣黏蛋白15。Konings等[9]于瑞典和波蘭人群中都發(fā)現(xiàn)PCDHl5 基因的一個(gè)位點(diǎn)(rs7095441)與NIHL 存在顯著相關(guān)性。Zhang 等[10]在中國(guó)漢族人群中亦發(fā)現(xiàn)PCDHl5基因與NIHL存在相關(guān)性。
MYH14 是常染色體顯性遺傳性耳聾的致病基因,其編碼肌球蛋白在內(nèi)耳中廣泛表達(dá),包括Corti 的器官[11]。Konings 等[9]發(fā)現(xiàn)在瑞典和波蘭人群中,MYHl4 基因2 個(gè)位點(diǎn)(rs667907和rs588035)與NIHL的存在相關(guān)性。
暴露于噪聲會(huì)導(dǎo)致兩種類(lèi)型的內(nèi)耳損傷,具體取決于暴露的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間:較長(zhǎng)時(shí)間的噪聲暴露或噪聲強(qiáng)度較大時(shí),聽(tīng)覺(jué)敏銳度的短暫衰減,稱(chēng)為臨時(shí)閾值偏移(TTS);長(zhǎng)期反復(fù)的噪聲暴露,會(huì)發(fā)展為永久性閾值偏移(PTS)。動(dòng)物模型的研究表明,盡管聽(tīng)力閾值在TTS 后不久完全恢復(fù),但TTS 會(huì)加速與年齡相關(guān)的聽(tīng)力損失。低強(qiáng)度的噪聲暴露后TTS 的恢復(fù),可能是由于外毛細(xì)胞立體纖毛與構(gòu)造膜可逆地分離和/或可逆性中樞增益增加[12]。但這并不意味著聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的完全恢復(fù),這樣仍然會(huì)遺留突觸的損傷,這稱(chēng)為隱性聽(tīng)力損失(HHL)[13]。
PTS 的特征性病理特征是毛細(xì)胞的喪失。在顯著的噪聲暴露后,毛細(xì)胞和其支撐結(jié)構(gòu)會(huì)破壞,從而成為融合、分裂或缺失的立體纖毛束排列,最終,支配毛細(xì)胞的神經(jīng)纖維也會(huì)破壞[14],中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)存在變性[15]。由于哺乳動(dòng)物的毛細(xì)胞不會(huì)再生,一旦毛細(xì)胞被破壞,NIHL就會(huì)永久存在[14]。
在具有足夠強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的噪聲的情況下,不僅毛細(xì)胞,而且Corti的整個(gè)器官都可能被破壞。短時(shí)間暴露于高于130 dB 聲壓級(jí)(SPL)的噪聲中會(huì)對(duì)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)造成直接的機(jī)械損傷,導(dǎo)致Corti器與基底膜分離,細(xì)胞連接被破壞以及內(nèi)外淋巴混合。長(zhǎng)時(shí)間暴露于噪聲后會(huì)引起代謝失代償,引起包括立體纖毛破壞、細(xì)胞核以及線(xiàn)粒體腫脹、細(xì)胞質(zhì)囊泡和空泡化的后果,隨后激活信號(hào)通路導(dǎo)致毛細(xì)胞死亡[16]。目前的代謝損傷理論集中在自由基或活性氧(ROS)的形成、過(guò)度噪聲刺激引起的谷氨酸興奮性毒性以及鈣(Ca2+)超載上。
ROS 是細(xì)胞呼吸的正常副產(chǎn)物,對(duì)于各種細(xì)胞過(guò)程,一定程度的細(xì)胞內(nèi)ROS是必需的。但是,過(guò)量的ROS會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷,甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡。研究表明,噪聲暴露會(huì)增加耳蝸中ROS 的水平,并激活信號(hào)通路導(dǎo)致細(xì)胞死亡[17]。噪聲產(chǎn)生自由基的機(jī)制未知,目前大多數(shù)認(rèn)為ROS的產(chǎn)生是由于線(xiàn)粒體的代謝,而ROS升高的最可能觸發(fā)因素是鈣,可能機(jī)制包括鈣誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白激酶活化或線(xiàn)粒體膜通透性的變化[18]。
谷氨酸是興奮性的神經(jīng)遞質(zhì),作用于第八顱神經(jīng)內(nèi)毛細(xì)胞的突觸。過(guò)度的噪聲暴露會(huì)導(dǎo)致谷氨酸大量釋放產(chǎn)生興奮毒性,導(dǎo)致過(guò)度的刺激突出后細(xì)胞,導(dǎo)致毛細(xì)胞水腫、空泡樣變[19]。但這種毒性為短暫性的,在脫離噪聲暴露后會(huì)逐漸恢復(fù)。依據(jù)相關(guān)研究推測(cè)TTS可能與此相關(guān)。
噪音暴露會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)胞內(nèi)游離鈣含量異常增多,目前認(rèn)為胞內(nèi)鈣濃度增加主要是通過(guò)離子通道進(jìn)入和從細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存釋放來(lái)促成。在暴露于噪聲的耳蝸中,鈣超負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷及細(xì)胞功能代謝障礙,可能同時(shí)參與毛細(xì)胞和神經(jīng)元的損傷[20],會(huì)觸發(fā)獨(dú)立于ROS 形成的凋亡和壞死細(xì)胞死亡途徑[21]。上述理論在動(dòng)物試驗(yàn)中得到了驗(yàn)證:通過(guò)阻斷L 型或T 型電壓門(mén)控鈣通道成功地改善了噪聲引起的聽(tīng)力損傷[22]。
職業(yè)性噪聲聾為感音神經(jīng)性耳聾,這種受損是不可逆的。因此,對(duì)于職業(yè)噪聲,通過(guò)法律法規(guī)控制和減少噪聲是根本措施。預(yù)防措施的主要目的包括監(jiān)測(cè)職業(yè)噪聲暴露、減少工作場(chǎng)所的噪聲暴露及通過(guò)定期職業(yè)健康檢查在聽(tīng)力永久性損傷之前及早發(fā)現(xiàn)。研究表明,將職業(yè)噪聲降至80 dBA 以下,職業(yè)性噪聲聾的風(fēng)險(xiǎn)可以降至最低[23]。為了防止職工的聽(tīng)力損失,我國(guó)已經(jīng)實(shí)施了有關(guān)職業(yè)噪聲暴露的法律標(biāo)準(zhǔn),《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》詳細(xì)規(guī)定了不同噪聲等級(jí)情況下,采取不同的健康監(jiān)護(hù)措施以最大程度降低噪聲對(duì)工人健康的影響。
雖然控制噪音是預(yù)防職業(yè)性噪聲聾的最有效的措施,但受到噪聲控制技術(shù)水平等的制約,這些措施通常難以完全實(shí)現(xiàn)。個(gè)人防護(hù)用品護(hù)耳器(HPD)成為重要的保護(hù)手段,HPD包括耳塞和耳罩。研究表明,耳塞等個(gè)人防護(hù)用品可以有效地預(yù)防工人發(fā)生聽(tīng)力損失[24]。但護(hù)耳器使用頻率低和護(hù)耳器使用過(guò)程中聲音感知不足是影響個(gè)人護(hù)耳器使用預(yù)防職業(yè)性噪聲聾效果的最重要因素[25]。耳塞的使用頻率隨著耳塞舒適程度的增加而增加[26]。調(diào)查顯示,新的材料、新的設(shè)計(jì)以及個(gè)人定制等能夠提高護(hù)耳器的舒適程度,從而增加護(hù)耳器的使用頻率。同時(shí),工人對(duì)聽(tīng)力防護(hù)知識(shí)和用品的認(rèn)知有利于工人佩戴護(hù)耳器,接受職業(yè)衛(wèi)生知識(shí)培訓(xùn)的工人在護(hù)耳器使用方面有明顯提高[27]。
目前預(yù)防職業(yè)性噪聲聾最有效的辦法仍是護(hù)耳器,這并不能完全避免噪聲性耳聾。類(lèi)固醇通過(guò)其抗炎作用,可以減少噪音引起的創(chuàng)傷,口服類(lèi)固醇是臨床上常用的治療方式。但由于類(lèi)固醇的副作用明顯,顯然不是職業(yè)性噪聲聾治療的長(zhǎng)期選擇。臨床中其他手段包括活血化瘀類(lèi)藥物及高壓氧治療,但這些治療的效果不是特別理想,尋找有效的治療方案非常重要。
自由基、ROS 和氧化應(yīng)激在NIHL 的發(fā)病機(jī)制中起到重要作用,因此抗氧化劑理論上是有效的治療方法。谷胱甘肽是人類(lèi)最豐富的內(nèi)源性自由基清除劑,參與許多代謝過(guò)程,包括清除自由基和ROS。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),應(yīng)用谷胱甘肽能對(duì)暴露于脈沖噪聲的小鼠起到保護(hù)作用[28]。但在人類(lèi)中口服谷胱甘肽是有爭(zhēng)議的,因?yàn)楣入赘孰脑诒晃涨皶?huì)被快速降解,生物利用度非常差。而N-乙酰半胱氨酸(NAC)可以避免這個(gè)問(wèn)題。NAC 在體內(nèi)用于合成谷胱甘肽。NAC本身就是一種有效的抗氧化劑,還可以增加谷胱甘肽的產(chǎn)生。NAC可以減少感覺(jué)動(dòng)物毛細(xì)胞中細(xì)胞凋亡的進(jìn)展,并顯著降低聽(tīng)覺(jué)閾值偏移。在研究中發(fā)現(xiàn),武裝部隊(duì)噪聲暴露后口服NAC 可顯著降低TTS 變化[29]。在比較NAC 和人參對(duì)紡織工人NIHL 的保護(hù)作用的研究中發(fā)現(xiàn),NAC 和人參可以減少暴露于職業(yè)噪音的工人引起的TTS,NAC中的保護(hù)作用比人參更突出[30]。
HK-2 可以治療NIHL。HK-2 是一種新型合成的多功能氧化劑,具有金屬螯合劑和自由基清除劑特性。在噪音暴露前10 d 給Sprague-Dawley 大鼠口服HK-2 對(duì)耳蝸具有顯著的保護(hù)作用,不僅提高了毛細(xì)胞存活率,而且與未治療的大鼠相比,還降低了聽(tīng)覺(jué)閾值的變化。同時(shí),研究[31]表明,HK-2可以口服給藥,并且在大鼠中沒(méi)有副作用。但是,需要進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)HK-2 是一種對(duì)人類(lèi)有效且無(wú)明顯不良反應(yīng)的藥物。
其他可能對(duì)噪音引起的耳蝸創(chuàng)傷起保護(hù)作用的抗氧化劑包括人參以及幾種維生素。目前這些研究尚未在大規(guī)模人類(lèi)研究中進(jìn)行。
神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子可以恢復(fù)帶狀突觸,可以對(duì)噪音創(chuàng)傷起到保護(hù)作用。鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子是其中之一。研究[32]表明,鼓室內(nèi)注射鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子治療職業(yè)性噪聲聾,可以改善患者的聽(tīng)力,減輕耳鳴等癥狀,且無(wú)明顯不良反應(yīng)。動(dòng)物研究提示,噪聲暴露后馬上在圓窗上應(yīng)用一次神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子-3(NT3)和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF),可能減少突觸病變,有助于恢復(fù)聽(tīng)力[33]。另一研究[34]中發(fā)現(xiàn),將分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的嗅覺(jué)干細(xì)胞移植到大鼠的耳蝸中,有助于恢復(fù)噪聲暴露后的聽(tīng)力損失。這類(lèi)研究需要進(jìn)一步觀(guān)察長(zhǎng)期的效果,且需要在人類(lèi)中進(jìn)行研究證實(shí)效果。
預(yù)防職業(yè)性噪聲聾的根本措施是控制噪聲源。盡管目前的法律法規(guī)已經(jīng)采取各種噪聲控制措施,但由于噪聲控制技術(shù)水平的制約及各種其他原因,目前全世界范圍內(nèi)職業(yè)性噪聲聾的發(fā)病率仍持續(xù)上升,并且因其具體機(jī)制仍舊不十分明確,使得職業(yè)性噪聲聾的防治研究進(jìn)展緩慢。目前依據(jù)NIHL 機(jī)制研究的最新成果,多種不同的藥物在小規(guī)模人類(lèi)或動(dòng)物研究中已取得初步進(jìn)展。相信隨著對(duì)NIHL 發(fā)生機(jī)制研究的不斷深入,更多與NIHL 相關(guān)細(xì)胞因子及通路的揭示,NIHL的治療藥物會(huì)越來(lái)越多。