GABA能调控机制可缓解经水杨酸钠处理的雄性小鼠的听觉过敏反应和神经炎症

《Neuroscience》：Gabaergic modulation alleviates auditory hypersensitivity and neuroinflammation in sodium salicylate-treated male mice

　　

作者：钟浩月|潘春辰|赵毅|唐晓敏|孙家强|梁月

单位：中国科学技术大学第一附属医院耳鼻喉头颈外科；中国科学院大学生命科学与医学部，安徽省合肥市230001

摘要

听觉过敏（也称为恐声症）表现为对声音的敏感度增加，常伴有耳鸣症状，但其背后的机制尚不清楚。本研究探讨了水杨酸钠诱导的小鼠听觉过敏机制，重点关注神经炎症、小胶质细胞激活和神经元兴奋性。使用雄性C57BL/6小鼠建立模型，并通过行为测试评估听觉敏感度。通过酶联免疫吸附试验（ELISA）、Western blotting和免疫荧光技术检测听觉皮层中的炎症细胞因子、兴奋性受体表达及小胶质细胞激活情况。水杨酸钠处理后，小鼠听觉敏感度升高，同时伴有促炎细胞因子升高、小胶质细胞激活增强以及兴奋性受体亚单位上调。使用米诺环素抑制小胶质细胞激活可减轻这些变化并改善听觉敏感度。此外，调节γ-氨基丁酸（GABA）介导的抑制性信号通路可减轻炎症、使兴奋性受体表达恢复正常并缓解听觉过敏症状。

引言

听觉过敏（或称为恐声症）是一种对声音敏感度增加的疾病，会导致不适并影响日常活动（Henry JA等，2022）。这种对听觉刺激的过度敏感通常与耳鸣相关，耳鸣是指在没有外部声音的情况下持续听到铃声或噪音（Levine RA和Oron Y，2015）。听觉过敏和耳鸣都是常见的听觉障碍，影响着全球数百万人，并显著降低生活质量（Fackrell K等，2015；Shin S-H等，2022）。尽管这些疾病普遍存在，但其背后的神经生物学机制仍不完全清楚，有效的治疗方法也有限。

水杨酸钠（NaSal）是阿司匹林的代谢产物，常被用于在动物模型中诱导听觉过敏和类似耳鸣的症状（Kim等，2021；Salvi等，2023）。高剂量水杨酸钠会导致小鼠听觉异常，包括听觉阈值降低和听觉皮层自发放电率增加（Salvi R等，2020）。该模型已成为研究耳鸣和听觉过敏神经生物学基础的宝贵工具。利用水杨酸钠的研究表明，这些听觉变化可能与听觉系统中的皮层兴奋性和炎症反应改变有关（Hu等，2014；Salvi等，2021）。

小胶质细胞是中枢神经系统的常驻免疫细胞，在维持稳态和应对病理变化中起着关键作用（Kent SA和Miron VE，2024）。最新研究表明，神经炎症和小胶质细胞激活在听觉功能障碍中起着重要作用（Paciello F等，2024）。在耳鸣和听觉过敏等情况下，小胶质细胞会从静息状态转变为激活状态，释放促炎细胞因子（如IL-1β和TNF-α）（Paciello等，2023；Perin等，2020）。这种炎症反应可能导致神经元兴奋性改变，从而加剧听觉过敏（Paciello F，Ripoli C，Fetoni AR和Grassi C，2023）。然而，水杨酸钠诱导的听觉过敏中小胶质细胞激活的具体作用尚未完全阐明。

另一项研究表明，兴奋性受体（特别是α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异噁唑丙酸（AMPA）和N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体）在调节听觉敏感度中起着作用（Das等，2024；Walia等，2021）。水杨酸钠处理可增加听觉皮层中AMPA和NMDA受体亚单位（如GluA1和GluN2B）的表达（Liu等，2021；Pilati等，2016）。这些兴奋性受体对突触可塑性至关重要，并在调节神经元兴奋性中发挥重要作用（Franchini等，2020；Südkamp等，2024）。在听觉过敏的背景下，γ-氨基丁酸（GABA）和GABA能抑制作用对于平衡过度兴奋性信号至关重要（Thompson SM，2024）。GABA能活性的降低无法抵消这种兴奋性，从而加剧异常听觉反应（Suhnan AP等，2017）。如果AMPA和NMDA受体上调而GABA能调控不足，可能会导致听觉皮层神经元兴奋性增强，进而加剧听觉过敏。因此，恢复GABA能平衡可能是对抗水杨酸钠诱导的兴奋性效果的潜在策略。

鉴于水杨酸钠处理、小胶质细胞激活、炎症反应和兴奋性受体调节之间的关联，本研究旨在探索小鼠水杨酸钠诱导的听觉过敏的神经机制。我们希望为更好地理解听觉过敏的神经生物学基础提供见解，为耳鸣及相关听觉障碍的治疗策略开发提供指导。

章节片段

动物和实验设计

从中国科学技术大学（安徽）的动物设施中获得了48只6-8周大的雄性C57BL/6小鼠。小鼠在标准实验室条件下饲养，温度恒定为22±1°C，光照/黑暗周期为12小时，可自由获取食物和水。本研究仅使用雄性小鼠，以确保与前述水杨酸钠诱导模型的一致性，并减少激素波动和性别差异带来的影响。

水杨酸钠和米诺环素对小鼠听觉敏感度、炎症反应和神经元兴奋性的影响

行为测试显示，腹腔注射水杨酸钠显著增加了小鼠的听觉敏感度。在水杨酸钠组中，小鼠在60 dB和70 dB的声强下平均运动速度明显增加（图1A，P < 0.001在60 dB时，P = 0.033在70 dB时）。而在60 dB和70 dB的声强下，水杨酸钠+米诺环素组的小鼠运动速度显著降低，接近对照组水平。

讨论

听觉过敏和耳鸣是常见的但具有挑战性的听觉障碍，先前的研究表明炎症可能是其关键病理机制（Chen等，2015；Di Stadio等，2023）。此外，越来越多的证据表明氧化应激（Yang H等，2025）、连接蛋白26功能障碍（Xu K等，2023）和未折叠蛋白反应（Wang W等，2015）也参与了听觉系统病理过程，并可能与神经炎症过程相互作用。

数据获取

数据可应要求向通讯作者索取。

临床试验编号

不适用。

作者贡献

整个研究的完整性保障者：YL；JS。

研究概念：HZ。

研究设计：YL。

智力内容的定义：JS。

文献研究：YZ。

实验研究：XT。

数据采集：XT。

数据分析：HZ。

统计分析：HZ。

手稿准备：CP。

手稿编辑：CP。

手稿审阅：CP。

CRediT作者贡献声明

钟浩月：撰写初稿、项目管理和资金获取、数据整理、概念构思。潘春辰：软件使用、资源准备、正式分析、数据整理。赵毅：软件使用、资源准备、正式分析、数据整理。唐晓敏：监督、软件使用、方法学设计、数据整理。孙家强：撰写与编辑、软件使用、项目管理、实验设计、数据整理。梁月：撰写与编辑、验证、软件使用、数据整理。

知情同意

不适用。

伦理审批和参与同意

实验方案已获得中国科学技术大学第一附属医院生命科学与医学部机构动物护理和使用委员会的批准[2021-N(A)-311]，所有程序均遵循动物实验的伦理指南。

funding

本研究得到了安徽省自然科学基金项目（2208085MH231）的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

无