低频强噪声急性暴露对巴马香猪听觉系统损伤的研究

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目的:低频强声普遍存在于人们的生活环境中,其衰减慢、声波长、易穿越障碍物的特点,使得低频强声对人体的影响较高频强声更长远。小型猪在耳部解剖、内耳形态、电生理等方面与人类极其相似。本实验从听性脑干反应(Auditory brainstem response,ABR)、畸变产物耳声发射(Distortion product otoacoustic emission,DPOAE)、HE染色、免疫组化染色(Caspase-3和TUNEL染色)、耳蜗基底膜铺片及荧光染色(细胞核DAPI染色,灰度成像)等方面进行观察,将结果与对照组比较,探讨不同频率和声压级的低频强声持续暴露30min后对巴马香猪听觉系统的损伤;探讨长时间低频强声暴露后外毛细胞损伤方式。为进一步研究低频强声对人类听觉系统的影响提供基础及理论支持。  方法:①将13只巴马香猪随机分为对照组(3只)及实验组(10只),均于实验前行听性脑干反应和畸变产物耳声发射检测,将实验组随机分为50Hz实验组和70Hz实验组。  ②50Hz实验组、70Hz实验组分别置于50Hz(167dB)、70Hz(164dB)强声声场(各处声压级相同)内,持续暴露30min,对照组不给予噪声暴露,其他饲养条件与实验组相同。  ③噪声暴露后即刻进行听性脑干反应(ABR)和畸变产物耳声发(DPOAE)检测,用HE染色观察各组动物内耳结构改变;用免疫组织化学染色检测各组动物内耳相应结构上Caspase-3和TUNEL的表达;用免疫荧光4,6--二脒基-2-苯基吲哚二盐酸盐(DAPI)标记细胞核的方法进一步观察毛细胞缺失情况,同时计算毛细胞缺失率。  结果:①各组巴马香猪噪声暴露前后听性脑干反应(ABR)、畸变产物耳声发射(DPOAE)比较发现:实验前小型猪对照组平均ABR阈值为33.1±8.6 dB,50Hz实验组平均为33.5±9.4dB,70Hz实验组平均为33.2±9.2dB,各组间不存在统计学差异。噪声暴露后实验组ABR均未引出;对照组和实验组暴露前2000Hz以上DPOAE均可引出,暴露后50Hz实验组2000Hz以上DPOAE均未引出;70Hz实验组2000Hz以上DPOAE均未引出。噪声暴露导致巴马香猪听功能出现严重损伤。  ②HE染色结果显示实验组均出现Corti器细胞排列紊乱,螺旋韧带从蜗壳剥脱现象,70Hz实验组还出现血管纹从螺旋韧带剥脱现象。对照组和实验组巴马香猪耳蜗各部位免疫组化染色Caspase-3和TUNEL均未见阳性表达。耳蜗毛细胞免疫荧光结果(细胞核DAPI染色,灰度成像)可见正常组毛细胞排列整齐,低频强声暴露后,50Hz实验组外毛细胞排列紊乱、不规则,部分外毛细胞缺失,70Hz实验组外毛细胞排列紊乱、不规则,大量毛细胞缺失,较50Hz实验组外毛细胞缺失严重。  结论:①低频强声持续暴露30min可对巴马香猪的听觉系统造成严重的损伤,外毛细胞损伤情况可见70Hz实验组较50Hz实验组损伤严重,高频率损伤较低频率更重。  ②低频强声长时间(30min)持续暴露后,毛细胞的主要死亡方式可能为坏死。
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