耳蜗囊性纤维化跨膜转导调节体（CFTR）参与药物性耳毒机制的研究

CFTR is one type of Cl-/HCO3- exchangers which locates widely on the epithelial cells membrane. Except for balancing pH of intracellular fluid, it also involves in regulating a series of cell physiological events. According to our earlier researches, CFTR even expressed in cochlea, mainly located on the Reissner's membrane, but there are less reports about roles of CFTR in hearing in the world, so we put almost all of our interesting and focus on that. What are the roles of CFTR in hearing functions? Whether does it involve in maintaining the homeostasis in cochlea by transporting of Cl-/HCO3- between vestibular scala and media scala (regulating the pH of perilymph in vestibular scala and/or endolymph in media scala)? Our data also indicated that CFTR probably participated in ototoxicity induced by kanamycin, then what about the mechanisms? Whether do we control the ototoxicity induced by aminoglycosides antibiotics through the CFTR pathway? The present project just want to explain question above, explore the functions of CFTR involving in regulating of ions homeostasis and hearing signal transductions in cochlea with molecular biological, micromorphological and other techniques. Then we hope that it will provide a new theory to explain the mechanisms of maintaining ion homeostasis in cochlea, and develop a new field for the researches of ototoxicity induced by aminoglycosides antibiotics.

CFTR是一种广泛存在于上皮细胞膜上的Cl-/HCO3- 离子交换体，除可以影响细胞内液的酸碱度外，还能参与介导一系列的细胞生理功能调控事件。我们前期研究显示耳蜗内也存在CFTR且主要位于前庭膜上，因国内外相关研究极少，从而引起我们极大的兴趣和关注，其在耳蜗的正常生理功能中发挥什么样的作用？是否参与前庭膜两侧的耳蜗前庭阶与中阶的Cl-/HCO3-的转运以维持蜗管的内环境稳态（调节前庭阶的外淋巴液和/或中阶的内淋巴液的酸碱度）？前期研究结果还提示CFTR可能参与卡那霉素所致耳毒性的过程，其机制又如何？是否可通过CFTR来调控氨基甙类药物的耳毒性？本课题将采用分子生物学、显微形态学及其它相关技术，来解释这些问题，探讨CFTR在内耳离子紊态调控及听觉信号转导过程中的作用，以此为内耳的离子稳态调控提供新的理论依据，及为药物耳毒性的研究开拓一个新的视野。

CFTR是一种广泛存在于上皮细胞膜上的Cl-/HCO3- 离子交换体，除可以影响细胞内液的酸碱度外，还能参与介导一系列的细胞生理功能调控事件。目前，CFTR的功能及其突变后引发的呼吸系统、生殖系统以及消化系统等疾病都引起学者的广泛关注。而我们前期研究显示耳蜗内也存在CFTR且主要位于前庭膜上，因国内外相关研究极少，从而引起我们极大的兴趣和关注，其在耳蜗的正常生理功能中发挥什么样的作用？是否参与前庭膜两侧的耳蜗前庭阶与中阶的Cl-/HCO3-的转运以维持蜗管的内环境稳态（调节前庭阶的外淋巴液和/或中阶的内淋巴液的酸碱度）？前期研究结果还提示CFTR可能参与卡那霉素所致耳毒性的过程，其机制又如何？这些问题也构成了本课题的主要研究内容。.经过四年的艰难研究工作，本课题组成员克服了小鼠内耳研究的许多技术难题，并反复论证，明确证实了小鼠耳蜗有CFTR的存在，且主要表达在内耳前庭膜上皮细胞膜上；也初步证实CFTR参与前庭膜上皮细胞的跨膜Cl-/HCO3-的转运，参与调控细胞内外的pH值，而这种Cl-/HCO3-的跨细胞膜转运又与其他的Cl-/HCO3- 转运体协同作用共同完成；本项目研究也探讨了CFTR参与氨基甙类药物耳毒性机制，因为在CFTR基因缺陷的患者常常由于肺内严重感染而需要长期应用妥布霉素等氨基甙类药物进行抗感染治疗，而氨基甙类药物的耳毒性和肾毒性又严重制约了这类药物的长期大剂量应用，国外在对CF患者（CFTR基因缺陷）长期应用氨基甙类药物治疗肺内感染的监测过程中，发现并没有发生严重的耳毒性和肾毒性，这也引起我们的关注，CFTR的缺陷引起氨基甙药物耳毒性降低还是通过小剂量长期应用药物的方式降低了其副作用？研究结果显示，在氨基甙药物耳毒性模型小鼠内耳中，CFTR的表达出现了异常升高，这种异常可能与氨基甙药物耳毒性之间存在着一定的相关性，但无显著性地剂量依赖性和时间依赖性。.本课题研究探讨CFTR在内耳离子稳态调控及听觉信号转导过程中的作用，以此为内耳的离子稳态调控提供新的理论依据，也为CFTR的功能研究开拓一个新的视野。