高原移居人群听力改变流行病学调查及内耳缺氧适应性机制研究

Mammals auditory system is very sensitive to hypoxia. It has not been reported that the plateau migrants hearing change and hypoxia adaptive mechanism. In this project, at first epidemiological method combined with pure tone audiometry will be used to observe the hearing change of the crowd moved to plateau at different time. To explore the pattern of plateau sound acclimatization induced by hypoxia.The second, The mitochondrial genome sequencing technology is used to confirm the correlation of auditory hypoxia tolerance and phenotypic differences of mitochondrial DNA. Mitochondrial function and specific mitochondria protein of inner ear tissue of rats that move plateau environment at different time will be detected by enzyme assay and proteomics. To determine the correlation of the mitochondria Epigenetic modification detection are applied to observe the regulation mechanism of specific mitochondria proteins in process of plateau sound acclimatization. At last we will analyze HIF-1 and its downstream target genes change in cochlear tissue of plateau migrant rats to found gene regulation mechanism of hypoxia in plateau sound acclimatization process.We expect to find pathway in low oxygen adaptation of auditory system, and it can provide the theory basis for treatment deafness caused by hypoxia.

哺乳动物听觉系统对缺氧十分敏感，有关高原移居人群的听力变化及缺氧适应性机制目前未见报道。本课题采用流行病学调查结合听力学检测，观察移居高原不同时间人群的听力变化，探讨高原缺氧声习服规律；采用线粒体基因组测序技术，比较高原听觉缺氧耐受能力不同的个体线粒体DNA表型的差异；通过观察高原缺氧环境对移居不同时间大鼠耳蜗毛细胞和神经元线粒体功能的影响,确定线粒体功能相关基因表达变化与高原听习服适应的相关性；采用双向电泳和质谱分析技术，确定高原移居不同时间大鼠的线粒体差异表达蛋白,对筛选到的蛋白进行表观遗传学修饰检测，确定特异基因表达的表观修饰与声习服的相关性；通过分析高原移居大鼠耳蜗HIF-1及其下游调控的靶基因的变化，发现高原声习服过程缺氧相关基因的调控机制。我们期望能够发现听觉系统低氧适应性的可能途径,为缺氧引起的耳聋治疗提供理论依据。

本课题通过流行病学调查结合听力学检测，观察移居高原不同时间人群的听力变化，探讨高原缺氧声习服规律；采用线粒体基因组测序技术，比较高原听觉缺氧耐受能力不同的个体线粒体DNA表型的差异,分析线粒体单倍群和特异单倍型与听觉习服的内在联系；通过观察高原缺氧环境对移居不同时间大鼠耳蜗毛细胞和神经元线粒体功能的影响,确定线粒体功能相关基因表达变化与高原听习服适应的相关性；通过分析高原移居大鼠耳蜗HIF-1及其下游调控的靶基因的变化，发现高原声习服过程缺氧相关基因的调控机制。结果显示，(1) 通过本课题研究发现移居人群适应不良出现高频听力下降, 适应不良的人群具有线粒体mtDNA的d-loop结构区nt16189（C>A）多态,在听力下降组携带频率为55%，而在听力正常组仅为12%。提示线粒体功能改变可能参与听觉习服和慢性缺氧适应。(2)动物实验结果表明,低氧能够导致慢性获得性听觉适应。听力改变最早影响听觉传导，动物获得低氧适应能力后，ABR潜伏期能够恢复。组织形态学正式外周听神经髓鞘再生与低氧适应密切相关。（3）低氧适应可以提高细胞和机体的应激能力，抵抗耳毒性药物对听觉细胞的损伤。我们的研究结果表明，高原移居人群有听力习服现象，习服能力有个体差异，携带线粒体mtDNA的d-loop结构区nt16189（C>A）多态的个体在听觉系统低氧适应不良。携带编码ND6蛋白的14668（C>A）多态和编码ATP8蛋白的8414（C>A）多态的个体，听觉习服能力强。动物实验结果表明，低氧适应不良主要影响听神经传导，听习服的重要途径是髓鞘再生的调控。