内质网应激介导的信号通路导致老年性聋小鼠耳蜗毛细胞凋亡的分子机制研究

Recent research revealed that endoplasmic reticulum stress (ER stress) induced hair cell apoptosis might be the mechanism leading to hair cell death and hearing loss in age-related hearing loss (AHL). The hereditary susceptibility is the main cause leading to hearing loss and hair cell death in AHL. ER stress and its down-stream pathways have been the research subjects in studying hair cell apoptosis. In this program, we used the C57BL/6J(B6) mice which were considered to be animal models of human AHL to study the upstream pathways leading to hair cell apoptosis in B6 mice and sought to find potential therapeutics. Additionally, we treated the B6 mice with ER stress induced apoptosis inhibitor TUDCA and measured the otoprotective effects and the functional mechanism of TUDCA. We suppose that TUDCA could protect against hearing loss and hair cell apoptosis in B6 mice by suppressing the ER stress induced apoptosis pathway. This research offers a novel opinion of the mechanism leading to sensorineural deafness and potential treatment for human AHL.

内质网应激导致的细胞凋亡是老年性聋的可能致病机理，但确切机制不清。近年来耳蜗毛细胞凋亡的上游反应通路成为老年性聋机制研究新的切入点，而遗传易感性是老年性聋发病及进展的重要原因之一。本课题在前期基础上，以遗传性迟发性听力下降C57BL/6J小鼠（B6小鼠）为实验对象，研究内质网应激介导细胞凋亡参与老年性聋小鼠耳蜗毛细胞损伤的机制。应用基因敲除等技术，通过检测内质网应激及细胞凋亡标志物在B6小鼠耳蜗的表达、突变型CDH23蛋白的表达及定位，探讨B6小鼠由基因突变导致CDH23蛋白转运障碍，引发毛细胞内质网应激及细胞凋亡反应的完整信号通路。并将内质网应激介导细胞凋亡抑制剂牛磺熊去氧胆酸（TUDCA）应用于B6小鼠全身，观察TUDCA对B6小鼠的听力及毛细胞保护作用，探讨其作用靶点及分子机制，为临床治疗老年性聋提供新的思路及理论基础。

老年性聋表现为随年龄增加逐渐发生的以高频听力损失为主的感音神经性耳聋，随着人口老龄化问题日渐突出，老年性聋成为影响老年人生活质量、加重社会经济负担的重大疾病。老年性聋的发病是内因（遗传因素）与外因（环境因素）共同作用的结果，遗传因素在老年性聋发病及进展过程中发挥作用的比例达到35—55%。针对人老年性聋的研究，存在内耳结构难以取材、环境混杂因素不易剔除等困难。而小鼠与人类基因具有同源性，在造模及实验过程中对环境因素能够进行有效控制，因此成为研究人类老年性聋的重要工具。C57BL/6J品系小鼠（B6小鼠）10号染色体D10mit4 和D10mit5之间定位了一个与老年性聋（age-related hearing loss，AHL）有关的基因，将这一基因座位命名为ahl。现已证实，钙粘蛋白23（Cadherin23，Cdh23）基因是ahl的候选基因。Cdh23基因高度保守，人鼠同源性达94.7%。本课题以Cdh23基因新型突变erl小鼠作为动物模型，研究老年性聋耳蜗外毛细胞凋亡及听力下降的可能机制，并进行抗毛细胞凋亡和保护听力的药物筛选。从分子水平探讨遗传性耳聋的发病机制，研究内质网应激及其介导的细胞凋亡参与遗传性耳聋小鼠耳蜗毛细胞损伤的机制及病理过程。通过检测内质网应激标志物在erl小鼠耳蜗的表达，与突变型CDH23erl蛋白共表达，检测核转录因子CHOP在erl小鼠耳蜗的表达，并建立Cdh23erl/erlChop-/-双突变小鼠模型，证实erl小鼠耳蜗由于CDH23蛋白转运障碍发生内质网应激及细胞凋亡反应。对erl小鼠全身应用作用于不同靶点的内质网应激介导细胞凋亡抑制剂，观察到抑制内质网应激介导细胞凋亡反应对erl小鼠具有听力及毛细胞保护作用。为阐明老年性聋发病的分子机制提供新的思路，为药物干预治疗老年性聋提供新的研究方向及可能的治疗方法。