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年龄相关性听力损失伴认知功能障碍豚鼠顶叶神经元、突触结构和功能重塑的时序性及机制研究

Time sequences and mechanisms of structural and functional remodeling of the neurons and synapses in the parietal lobe of guinea pigs with age-related hearing loss accompanied by cognitive dysfunction

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摘要目的探讨年龄相关性听力损失(age-related hearing loss,ARHL)伴认知功能障碍豚鼠顶叶神经元及突触结构和功能重塑的时序性及机制.方法 180只健康成年豚鼠随机分为对照组(n=30只)和模型组,模型组连续6周颈背部皮下注射D-半乳糖(300 mg·kg-1·d-1)后,分为0周、4周、8周、12周和16周5个亚组(n=30只).行听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)检测记录波Ⅲ潜伏期,Morris水迷宫评估认知功能,18F-FDG PET/CT分析顶叶/小脑最大标准摄取值的比值(standard uptake value ratio,SUVR),透射电镜观察突触后致密区(postsynaptic density,PSD)厚度、突触间隙宽度及自噬小体数量变化.Pearson法分析各指标之间的相关性.结果不同时间模型组豚鼠ABR波Ⅲ潜伏期、水迷宫靶象限停留时长和跨越平台次数、顶叶/小脑SUVR、PSD厚度、突触间隙、自噬小体数量存在差异(P＜0.05).与对照组相比,模型组ABR波Ⅲ潜伏期延长、靶象限停留时长和跨越平台次数均减少,顶叶/小脑SUVR减低,PSD厚度减小、突触间隙增宽、自噬小体数量增加(P＜0.05).ABR波Ⅲ潜伏期与水迷宫靶象限停留时长(r=—0.706)和跨越平台次数(r=—0.807)负相关(P＜0.05);靶象限停留时长和跨越平台次数分别与SUVR值(r分别为0.738、0.646)和PSD厚度(r分别为0.792、0.857)正相关,与突触间隙宽度(r分别为—0.763、—0.872)和自噬体数量(r分别为—0.740、—0.814)负相关(P＜0.05);顶叶/小脑SUVR与PSD厚度(r=0.830)正相关,与突触间隙宽度(r=—0.709)和自噬体数量(r=—0.702)负相关(P＜0.05).结论 ARHL伴认知障碍豚鼠顶叶神经元和突触结构及功能渐进性退化,可能与听功能和葡萄糖代谢功能渐进性降低、自噬功能异常相关.