小型猪耳聋模型
小型猪与人类的种属差异性小,在器官结构和代谢方面与人类比较接近,并且在许多疾病与人类有共同的发病机制,是进行人类多种疾病研究的理想动物模型。在听觉方面,由于小型猪的内耳结构和听力也是在胚胎后期就已经成熟,因此,小型猪在建立人类耳聋的动物模型方面比其他啮齿类动物和新西兰兔等动物模型有不可比拟的优势。可以开展耳聋干细胞治疗、各种内耳疾病造模、听觉电生理实验等。
耳蜗中的螺旋神经节、螺旋缘、毛细胞以及血管纹的边缘细胞都表达Na+-K+-ATP酶,对维持内淋巴及外淋巴液的离子梯度以及各细胞功能稳定起着重要作用。毒毛旋花甙G(Ouabain)是Na+-K+-ATP酶的一种有效抑制剂,当其与Na+-K+-ATP酶α亚单位结合时,可以抑制该酶对Na+和K+的转运功能,使细胞Na+浓度增加,抑制Na+-Ca2+交换,细胞内Ca2+浓度增加而产生正性肌力(强心)作用。Ouabain可以对小型猪内耳引起螺旋神经节细胞(Spiral ganglion neuron,SGN)造成损伤,并且损伤效果具有浓度和时间依赖性。对毛细胞无明显损害。张雪茹等应用毒毛旋花甙G建立了小型猪耳聋模型。
图4-13 贵州小型猪耳蜗解剖图
A.迷路切除后的听觉神经(AN),包括(IVN)前庭下神经、前庭上神经(SVN)和耳蜗神经(CN)、面神经(FN);B.外侧隐窝及其标志:第八、九颅神经和脉络丛;C.模拟经迷路ABI植入;D.CI模拟实验;E.耳蜗内的刺激电极;F.鼓阶开窗通过微丝(MF)模拟内耳给药。Dura:脑膜,CP:脉络丛,BT:脑组织,SE:刺激电极,C:耳蜗,RW:圆窗,OW:卵圆窗,E:脑膜
1.实验方法 贵州小型猪用速眠新(0.2ml/kg)和2%的戊巴比妥钠(1ml/kg)肌注麻醉后,采用左侧卧位,右耳后、面颊部以及部分颈部备皮,消毒、铺手术巾。所有手术过程严格按无菌手术要求进行操作。沿下颌骨后缘作纵向切口,上至耳缘上1cm,下至上颌角上1~2cm,切口长约4~5cm,钝性分离皮下及肌肉组织,暴露茎突,清除其上附着的肌腱,自根部切除茎突,暴露乳突。用电钻向内后方磨开乳突,直至中耳腔,分别暴露耳蜗底回、圆窗龛,根据实验分组向圆窗龛位置放置吸有200L不同浓度Ouabain溶液或生理盐水的明胶海绵,半小时后用负压吸引器吸出,并清除术腔积液,逐层缝合组织,关闭术腔及皮肤切口。术后每日给予160万U青霉素肌注,连续7天,预防术后感染。
分别于术前、术后3天、术后1周及术后2周测试动物双耳听力。动物用速眠新(0.2ml/kg)和2%的戊巴比妥钠(1ml/kg)肌注麻醉,待动物进入深麻醉状态(呼吸平稳,心率约为55~60次/分钟,无自主肌肉活动,角膜反射存在),取俯卧位放置,固定四肢,使头部位于正中。
采用TDT测定动物ABR听力阈值。记录电极插于耳朵前缘连线中点,直至骨面,参考极插入测试耳耳垂皮下,接地极插于鼻尖。采用click短声单耳刺激,持续时间100毫秒,刺激频率为21.1/s,采集信号的叠加次数为1024次。耳道内置式耳机给声,低通滤波为50Hz,高通滤波为3000Hz,刺激强度从90dB开始,5dB一档逐步降低,直至V波消失,记录ABR阈值。因测听设备最高给声强度为90dB,所有90dB仍无法引出ABR波形时动物听力阈值视为100dB。用Sig-Gen系统记录双耳听阈。
2.Ouabain溶液对螺旋神经节的影响 1mM组在术后3天、术后1周及术后2周,相对正常对照组在顶回、中回、底回的螺旋神经节细胞都有明显减少,术后2周时,相对同组术后3天时,顶回神经节细胞损伤增加。而0.1mM组术后3天、术后1周相对正常对照组顶回、中回的螺旋神经节细胞数目无明显减少,底回则有螺旋神经节细胞减少。0.1mM组术后2周时,顶回、中回、底回相对于正常对照组,螺旋神经节均有减少,并且相对于术后3天时,顶回、中回、底回螺旋神经节细胞减少。
3.Ouabain溶液对ABR的影响 Ouabain药物作用后,在术后3天、术后1周及术后2周时,ABR V波阈值相对于正常对照组均有升高。1mM组及0.1mM组术后3天、术后1周、术后2周与术前相比,ABR V波阈值升高。正常对照组及生理盐水对照组术后2周与术前相比听力无明显变化。正常对照组术前听力及术后各个时间段听力相比无明显差别。术后各个时段,1mM组与正常对照组及生理盐水组相比,ABR V波阈值明显增高。术后3天、术后1周及术后2周时,0.1mM组ABR V波阈值与正常对照组、生理盐水组相比增高。术后1周、术后2周时,1mM组与0.1mM组相比ABR V波阈值明显增高。