Math1基因诱导成年大鼠前庭毛细胞再生的在体实验研究

张小盒 · 发表于 2014-12-2 20:10

【摘要】
研究目的：许多研究已经证实，成年哺乳动物耳蜗Corti器的毛细胞缺失后不能再生，而前庭感觉上皮具有一定的毛细胞再生能力。但是目前前庭毛细胞再生研究仍存在的问题是基因导入前庭最佳途径的选择，再生毛细胞的性质、功能和来源以及与突触的连接情况尚不清楚，这些问题仍阻碍前庭功能障碍基因治疗的临床应用。本文对前庭功能障碍动物模型的建立、基因导入前庭的方法和Math1基因对药物损害后大鼠前庭感觉上皮毛细胞再生的作用等进行了研究。
方法：1. 将15只成年Wistar大鼠分为正常对照组、新霉素组和人工外淋巴液组，新霉素组大鼠在右耳通过耳蜗底转鼓阶打孔的方法在耳蜗内注入0.1%（g/100ml）新霉素5ul，人工外淋巴液组按同样方法注入人工外淋巴液5ul。正常对照组大鼠不做任何处理。2. 将35只成年wistar大鼠分为正常对照组、新霉素组和Math1基因导入组。新霉素组大鼠经鼓阶耳蜗内注射新霉素后，不导入Math1基因，而导入组动物经鼓阶耳蜗内注射新霉素两天后，通过前庭阶导入以缺失E1、E3基因的复制缺陷型腺病毒为载体物理滴度为2.1×1011v.p./ml的Math1基因（Ad-Math1）5ul，正常对照组大鼠不做任何处理。处理3月后，对三组动物进行颈髓硬膜外短声诱发电位(click- evoked potentials on the surface of the cervical dura mater,CDM-CEP)检查和游泳试验，来评价前庭功能，并分别在处理后1、2、3月处死动物，将前庭囊斑取出进行组织形态学检查分析。
结果：导入Ad-Math1基因一月后，导入组大鼠前庭未见毛细胞再生，而导入Math1基因两月后，损害的大鼠前庭感觉上皮可见毛细胞再生，导入三个月时的情况与两月时相似；新霉素组大鼠在以上各个时间点均未见前庭毛细胞再生。通过透射电镜进一步检查发现再生的前庭毛细胞绝大部分为I型毛细胞，并与传入神经纤维之间有完整的突触连接，在新生的前庭感觉上皮中，可见有丝分裂现象。处理3个月后，正常对照组大鼠的游泳时间为4.0±0.71s，新霉素组大鼠的游泳时间为11.2±1.64s，Math1基因导入组大鼠的游泳时间为10.4±1.52s。在短声（Click）刺激下，正常对照大鼠引出CDM-CEP的阈值为85±3.54 dB（SPL），阈值时的潜伏期为6.59±0.41s；新霉素组和Math1基因导入组大鼠在120dB（SPL）仍无法引出CDM-CEP。
结论：1．新霉素对大鼠前庭毛细胞具有毁灭性的破坏作用，新霉素耳蜗内注射的方法可以建立理想的前庭功能障碍动物模型；2．Math1基因可以诱导大鼠前庭毛细胞的再生，再生的前庭毛细胞绝大部分为I型毛细胞，并与传入神经之间有完整的突触连接，有丝分裂参与了前庭毛细胞再生的过程。以上研究结果表明，前庭功能障碍的基因治疗是具有可行性的。