光声成像结合生物标记分子检测验证耳鸣动物模型的实验研究

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目的通过白噪声暴露构建一批稳定的耳鸣动物模型,并首次通过行为学及生物标记分子检测相结合的方法去评估一种新型的脑功能成像模式,并有望为耳鸣的研究提供一个客观有效的诊断和检测手段。方法(一)耳鸣造模实验:选取听性脑干反应(Auditory brainstem response,ABR)阈值≤25 dB的SD大鼠随机分5组,每组8只,分别给予110dB声强的白噪声持续暴露2小时(N2组)、2.5小时(N2.5组)、3小时(N3组)、3.5小时(N3.5组)、4小时(N4组),于噪声暴露后1天、3天、5天、7天、14天、21天、28天进行ABR及听觉惊跳反射前刺激抑制试验(Gap prepμlse inhibition of the acoustic startle,GPIAS)检测,建立噪声性耳鸣动物模型(Noise-induced tinnitus,NIT)。(二)分组实验:暴露条件为110dB声强的白噪声持续暴露3.5小时,分为暴露后1天组(Day1组)、暴露后21天组(Day21组)、对照组(Control组),每组大鼠4只。Day1组在暴露后1天予以听力学及光声成像(Photoacoustic imaging,PAI)检测后处死取材;Day21组在暴露后21天予以听力学及PAI检测后处死取材;Control组在假噪声暴露(未开启暴露声源)后21天予以听力学及PAI检测后处死取材。三组受试物处死后取听皮层(Auditory cortex,ACx)组织,通过Western blot法检测各组大鼠听皮层c-fos及TNF-α的蛋白表达量;实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(Real-time Quantitativa Polymerase Chain Reaction,RT-qPCR)法检测听皮层c-fos及TNF-αmRNA表达量。结果(一)在造模实验中:N3.5组ABR检测结果可见暂时性阈移,GPIAS检测可见N3.5组与暴露前相比,暴露后各个时间节点GPIAS值明显降低(p<0.01),表现出稳定的耳鸣行为。(二)在分组实验中:1.PAI结果显示与对照组相比,Day1组、Day21组大脑皮层光声信号值均明显增强,差异有显著统计学意义(p<0.01)。2.Western blot结果显示Day1组和Day21组听皮层c-fos及TNF-α蛋白表达量较Control组均升高(p<0.05);RT-qPCR结果显示Day1组和Day21组听皮层c-fos及TNF-αmRNA表达量较Control组均升高(p<0.05)。结论1.通过声强110dB,3.5小时白噪声持续刺激可构建出暂时性阈移且稳定的SD大鼠耳鸣动物模型;2.在ABR阈值恢复后,与对照组相比,耳鸣组大鼠听皮层c-fos及TNF-α蛋白表达量及mRNA表达量均升高,因此从分子层面也提示耳鸣行为持续存在;3.在ABR阈值恢复后,与对照组相比,耳鸣组大鼠大脑皮层光声成像值仍表现出明显升高,提示光声成像有望为耳鸣提供一个切实稳定的影像学检测手段。
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