“听不见”会让人“记不住”?东南大学刘莉洁团队揭示噪声性听力损失致认知障碍的新机制
我们通常认为听力损失只是“听不清”,但越来越多的研究发现,它还可能悄悄影响大脑的认知功能,比如记忆力和注意力。本研究用成年小鼠模拟长期强噪声暴露(如工厂、爆炸或长时间高音量耳机)导致的永久性听力损伤。
基于此,东南大学医学院刘莉洁研究团队在《Neurobiology of Disease》杂志发表了“Adult mice with noise-induced hearing loss exhibited temporal ordering memory deficits accompanied by microglia-associated neuroplastic changes in the medial prefrontal cortex”揭示了噪声性听力损失的成年小鼠表现出时间顺序记忆缺陷,并伴随内侧前额叶皮层小胶质细胞相关的神经可塑性变化。

本研究发现,成年C57BL/6J小鼠暴露于123 dB噪声2小时后出现永久性中重度听力损失及短暂性皮质酮升高,并在28天后表现出时间顺序识别能力受损,伴随内侧前额叶皮层(mPFC)锥体神经元结构复杂性下降。免疫组化显示,噪声暴露7天起小胶质细胞吞噬突触后蛋白PSD95显著增加,7–28天持续出现脂质积累,提示突触过度吞噬后脂质代谢障碍;14天和28天小胶质细胞呈持续激活状态。噪声性听力损失通过诱发小胶质细胞功能失调,过度吞噬突触并无法有效清除脂质,导致mPFC突触丢失与神经退行性改变,进而驱动认知障碍,为噪声相关认知损害提供了新机制证据。

图一 实验设计示意图
行为测试包括噪声暴露、听觉脑干反应(ABR)记录、行为学测试(旷场实验OFT、时间顺序识别测试TOR、Y迷宫自发交替实验YMSAT(VisuTrack,上海欣软)。

图二 噪声暴露小鼠表现出短暂的应激反应和永久性听力损失
与对照组小鼠相比,0小时噪声后组动物的血清皮质酮浓度显著升高,其他组别未发现显著差异。对照组和28天噪声后组小鼠的听性脑干反应听力图于噪声暴露后第20天获取。
结果显示,在所有测试频率(2至32千赫兹)下,噪声暴露小鼠的听性脑干反应阈值均显著高于对照组小鼠。噪声暴露小鼠的频率平均阈值显著高于对照组。此外,反映听觉传入纤维总和活动的听性脑干反应波I的频率平均波幅在90分贝声压级下,噪声暴露小鼠显著降低。
这些结果表明,本实验中的噪声暴露产生了早期发生但短暂的应激反应,以及永久性的中重度外周听力损失。

图三 暴露于噪音的小鼠在PL中表现出持续性的小胶质细胞改变
噪音暴露后内侧前额叶皮层小胶质细胞的动态变化通过分析小胶质细胞密度、形态参数和吞噬活性进行评估,采用针对小胶质细胞特异性标记物Iba1和吞噬性小胶质细胞标记物CD68的免疫组织化学染色,使用噪音暴露后在特定时间收集的大脑切片进行分析。
与对照组小鼠相比,噪音暴露小鼠在每个分析区域中,小胶质细胞密度或小胶质细胞胞体面积均未显示任何显著差异。前边缘皮层第2/3层和第5层的平均小胶质细胞支配区域面积在噪音暴露14天和28天的小鼠中显著减少,同时伴随小胶质细胞CD68占位的显著增加。
总结
本研究揭示噪声性听力损失通过小胶质细胞脂质积累引发内侧前额叶皮层突触损伤和认知障碍,提示靶向小胶质细胞脂质代谢可能是防治听力损失相关神经退行的新方向。
文章来源:
https://doi.org/10.1016/j.nbd.2023.106181
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原标题:《“听不见”会让人“记不住”?东南大学刘莉洁团队揭示噪声性听力损失致认知障碍的新机制》

