李斐然 劉定 徐紅 李俐華*

1南昌大學第二臨床醫(yī)學院（江西省南昌市330000）2南昌大學第二附屬醫(yī)院，耳鼻咽喉頭頸外科（江西省南昌市330000）

耳鳴是指對沒有外部來源的聲音的感知。據(jù)統(tǒng)計，在美國曾有耳鳴經(jīng)歷的人群占25.3%，常常發(fā)生耳鳴的人群占7.9%，而這一比例可能有所低估，因為只有10%～15%的患者因持續(xù)性耳鳴尋求醫(yī)學評估。同時耳鳴的發(fā)病率隨年齡而增長，在60～69歲年齡段達到峰值，為31.4%[1]。我國局部地區(qū)耳鳴流行病學調查口結果顯示，20～40歲年齡組現(xiàn)患率為2.08%，41～60歲年齡組現(xiàn)患率為9.89%，60歲以上年齡組現(xiàn)患率為14.37%；且女性耳鳴發(fā)生風險高于男性；市區(qū)人群耳鳴發(fā)生風險高于縣城[2]。而耳鳴會降低生活質量，導致各種心理障礙，如抑郁、焦慮、睡眠障礙和注意力集中困難[3]。目前耳鳴的病因尚未完全了解，病因多種多樣[4]。影像學和動物研究表明耳鳴的發(fā)育可能與中樞聽覺系統(tǒng)和神經(jīng)活動有關[5]。

1 耳鳴的中樞機制

為闡釋耳鳴可能的發(fā)生機制，Jastrebofft曾于1996年提出耳鳴的神經(jīng)生理學模型，將耳鳴與中樞的異?；顒勇?lián)系在一起，他認為耳鳴是由聽覺系統(tǒng)中產(chǎn)生的信號的異常處理引起的，這種異常處理發(fā)生在信號集中感知之前并可能會導致“反饋循環(huán)”加劇這個異常的處理過程。而另一方面，耳鳴常造成個體的煩惱，這種煩惱導致其越來越關注噪音，這反過來又加劇了煩惱，從而形成了一個“惡性循環(huán)”[6]。

耳鳴的中樞機制基礎研究發(fā)現(xiàn)，耳鳴的產(chǎn)生包括了外周和中樞聽覺系統(tǒng)，其中中樞系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，耳蝸核中耳蝸背側核和耳蝸腹側核都存在神經(jīng)可塑性的改變；下丘控制著整個聽覺通路興奮和抑制的平衡；聽皮層的變化直接與耳鳴的感知和調節(jié)相關；邊緣系統(tǒng)作為聽覺外系統(tǒng)參與了耳鳴的發(fā)生發(fā)展[7]。

進一步的影像學研究更證實了耳鳴中樞神經(jīng)異?；顒拥拇嬖凇６Q被視為是一種知覺過程，其引起的聽覺系統(tǒng)的改變需要進入大腦的知覺系統(tǒng)進而發(fā)揮作用，因此，理解耳鳴聲音的感知過程將有助于理解耳鳴的發(fā)生機制[8]。在對處于植物狀態(tài)的患者影像學研究顯示，僅僅有初級皮層的活動不足以產(chǎn)生有意識的聲音感知，聽覺的感知還需要頂葉下皮層、海馬及扣帶回前皮質的共同激活[9]，同時某些接近于聽覺閾值的聲音，未被感知時往往僅有前島葉的激活，而當其被感知時則需要扣帶前皮質和前島葉的共同激活[10]，這些發(fā)現(xiàn)可能與耳鳴的發(fā)生有關。進一步地，PET顯像顯示，在耳鳴患者中，存在額葉和頂葉區(qū)與聽覺皮質的共同激活[11]。因此，腦部上述區(qū)域的激活可能導致耳鳴時正常人不被感知的聲音可被患者感知到。另一方面，耳鳴患者fMRI的異常信號不僅出現(xiàn)在了聽覺皮層，還涉及了許多非聽覺中樞，尤其是邊緣系統(tǒng)、額葉和小腦，這就提示我們不僅是聽覺中樞，非聽覺中樞在耳鳴的中樞機制中也起著非常重要的作用[12]。

近年來隨著研究的深入，提出了“耳鳴中樞化”學說，認為當聽覺中樞接受外周異常信號后，可能導致聽覺中樞神經(jīng)元的突觸超微結構的改變并出現(xiàn)功能重組，產(chǎn)生可塑性改變從而使耳鳴持續(xù)存在[13]。

新進的研究則提示在耳鳴的發(fā)病過程中，與噪聲引起周圍神經(jīng)傳入阻滯相關的抑制性神經(jīng)遞質異常具有關鍵作用。聽覺丘腦或內側膝狀體是介導聲音刺激投射到大腦皮層的關鍵一環(huán)，而這些區(qū)域與耳鳴的發(fā)生密切相關[14]。在這里有兩個相互矛盾的假說。一方面，在動物模型中，有人證實抑制性神經(jīng)傳遞的下調導致了神經(jīng)元過度激活進而導致耳鳴的發(fā)生[15]。而另一方面，有人提出內側膝狀體和聽覺皮層之間的異常節(jié)律引起的丘腦神經(jīng)元緊張性抑制的增強是耳鳴發(fā)生的原因[16]。

2 BDNF與神經(jīng)可塑性

腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)是第2個被發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)營養(yǎng)因子，是1982年Barde等首先在豬腦中發(fā)現(xiàn)的一種具有神經(jīng)營養(yǎng)作用的蛋白質[17]，是相對分子質量為12300的分泌蛋白，主要由119個氨基酸組成[6]。包括BDNF及腦源性神經(jīng)生長因子前體pro-BDNF（precursor for brain-derived neurotrophic factor，pro-BDNF），而成熟腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子是由腦源性神經(jīng)生長因子前體轉化而來的。

腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子通過與相應受體結合發(fā)揮生物學作用，其中P75神經(jīng)營養(yǎng)因子因子受體（P75 neurotrophin receptor，p75NTR）和酪氨酸激酶受體B（Tyrosine Kinase B，TrKB）分別為BDNF的受體，p75NTR、TrkB和sortilin為pro-BDNF受體[18]。當BDNF與TrkB結合，TrkB二聚體化，激活一種內在的激酶活性，進行自磷酸化，從而形成磷酸化-TrkB受體。而磷酸化TrkB能激活以下幾種酶：磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK)、磷脂酶 C-c(Phospholipases C-c，PLC-c)和鳥苷三磷酸酶(Guanosine triphosphatases,GTP-ases)[19]。而激活的上述幾種酶可通過以下方式在突觸可塑性中發(fā)揮作用。

首先，磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（Phosphatidylinositol 3-kinase/Protein Kinase B,PI3K/PKB）相關通路具有抗凋亡和促存活活性，調節(jié)N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)依賴的突觸可塑性[20]，磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(phosphoinosmde-3-kinase／Protein Kinase B/the mammalian target of rapamycin,PI3K/AKT/mTOR)級聯(lián)，通過調節(jié)蛋白質合成和細胞骨架發(fā)育，促進樹突生長和分支，進而調節(jié)突觸可塑性。

而MAPK相關的信號通路在突觸可塑性中也發(fā)揮著重要作用。一方面，MAPK/RAS信號級聯(lián)調控神經(jīng)元分化過程中的蛋白質合成，另一方面，MAPK相關信號也是激活細胞外信號調節(jié)激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase1/2,ERK1/2)和cAMP反應元件結合蛋白(cyclic-AMP response bin ding prote in,CREB)所必需的[20]。這一途徑不僅對早期應答基因的表達至關重要，對樹突狀細胞在海馬神經(jīng)元中的生長和分支也至關重要[21]。

BDNF/TrkB復合物還可激活GTP-ases，刺激肌動蛋白和微管合成，導致神經(jīng)纖維的生長[22]。而Pro-BDNF結合p75NTR及Sortilin可引發(fā)神經(jīng)元凋亡[23]。因此，腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子在調節(jié)腦內多種生理過程中的特殊作用是它的亞型與不同類型的受體相互作用的結果[20]，并可以通過促進神經(jīng)元的死亡或存活來決定神經(jīng)元的命運。

由此可見，Pro-BDNF和BDNF通過利用不同的受體調節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)元興奮性、神經(jīng)元重構、突觸間通訊連接和突觸可塑性。突觸可塑性可分為短期突觸可塑性與長期突觸可塑性。短期突觸可塑性主要包括易化、抑制、增強。BDNF具有提高神經(jīng)元興奮性和使突觸增強的能力[24]，而Pro-BDNF能降低神經(jīng)元興奮性，降低突觸間傳遞的效率，促進突觸抑制[25]。

綜上所述，BDNF及其信號通路是神經(jīng)可塑性的關鍵因素之一，對神經(jīng)元的變態(tài)生長、存活起著關鍵作用[22]，而“耳鳴中樞化”學說提示，耳鳴的發(fā)生與神經(jīng)可塑性有關，因此，BDNF及其信號通路的改變可能是連接耳鳴與神經(jīng)可塑性的橋梁。

3 BDNF rs 6265（Val66Met）基因多態(tài)性的影響

據(jù)報道，腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子基因在11號染色體(11p14.1)的短臂(P)上，長約70 kb。而編碼腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子蛋白基因的單核苷酸多態(tài)性常見[22]，導致腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子第66氨基酸由纈氨酸 (Valine,Val）突 變 為 蛋 氨 酸（DL-Methionine，Met），從而影響腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的胞內轉運和活性依賴性分泌[26]。BDNF的Val66Met單核苷酸多態(tài)美國人口的攜帶率為30%左右[27]；而歐洲約29%、亞洲國家達到72%[28]。

BDNF Val66Met基因多態(tài)性作用機制可能與BDNF前體與sortilin蛋白相互作用有關，BDNF空間構象，可能改變細胞內分泌與轉運，以及減少神經(jīng)營養(yǎng)因子向突觸間隙釋放[29]。也有報道稱第66氨基酸為蛋氨酸的BDNF蛋白(DL-Methionine brain-derived neurotrophic factor,Met BDNF)不能從高爾基體中分離形成分泌小泡[30];因此，Met BDNF傾向于聚集在胞體中，而含有纈氨酸的BDNF蛋白（Valine brain-derived neurotrophic factor，Val BDNF）則聚集在樹突的點狀小泡中，從而神經(jīng)元分泌Val BDNF，而不分泌Met BDNF[31]。而這些效應可能引發(fā)神經(jīng)元生長形態(tài)的改變，也可導致突觸可塑性受損。

也有研究發(fā)現(xiàn)，在神經(jīng)元中，具有Met66的Pro-BDNF在細胞內分布改變及運輸異常。當pro-BDNF異二聚體攜帶一個BDNF（Val）和一個BDNF（Met）時；這些二聚體發(fā)生無效分泌，導致分泌的BDNF蛋白數(shù)量減少，從而影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能和情緒調節(jié)[32]。

由此可見，BDNF基因多態(tài)性將影響B(tài)DNF分泌水平，進一步影響某些疾病的發(fā)生發(fā)展過程。已有研究表明BDNF Val66Met可能與帕金森病、阿爾茨海默病等多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關[32]，也與間歇性認知和記憶障礙、抑郁風險增加和焦慮發(fā)展過程相關[33]。而基于耳鳴患者常伴有的焦慮、抑郁情緒，我們推測不同BDNF Val66Met基因型個體的BDNF水平不同可能是導致耳鳴發(fā)生的一個重要方面。

4 耳鳴與BDNF基因

根據(jù)“耳鳴中樞化學說”，耳鳴的發(fā)生與神經(jīng)可塑性有關，而BDNF及其信號通路的改變將影響神經(jīng)可塑性，因此，耳鳴的發(fā)生與BDNF基因可能存在一定的相關性。由于腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子可以跨越血腦屏障[34]，外周血腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子濃度水平可能被用來測量腦中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的水平。因此，目前許多有關耳鳴與BDNF基因多態(tài)性關系的研究大多基于血清BDNF濃度的測定。

目前很多證據(jù)表明BDNF水平上升與耳鳴相關，如耳鳴誘導的聽力損失患者其下丘腦的BDNF活化增多[35]，再如水楊酸，作為耳鳴的誘導劑，不僅可以引起中樞和外周聽覺神經(jīng)元的異常神經(jīng)興奮，而且增加了耳蝸螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的BDNF表達[36]，因此，血清的BDNF可能作為耳鳴的生物學標記。

而耳鳴患者中的BDNF水平升高的機制，有研究認為可能與聽覺神經(jīng)元可塑性不良和持續(xù)性耳鳴的發(fā)生有關[37]。而新近的動物實驗進一步證實了這一點，研究表明長期使用水楊酸類藥物會增加BDNF表達和CREB的活化，改變突觸超微結構進而導致耳鳴的發(fā)生[38]。

另一方面，BDNF的表達水平將影響耳鳴的嚴重程度，有研究發(fā)現(xiàn)在輕度耳鳴患者中血清BDNF濃度較對照組高，重度耳鳴患者中血清BDNF濃度較對照組低，認為輕度耳鳴患者血漿BDNF水平升高可能反映了中樞聽覺系統(tǒng)BDNF水平的升高；而在重度耳鳴患者中，血漿BDNF的相對減少認為是通過應激反應引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)BDNF的減少所致[39]。

由此看來，血清BDNF水平可以作為聽覺系統(tǒng)活動性改變的一個標志，而同時，有研究表明BDNF可以作為耳鳴治療的療效評估手段。重度耳鳴患者經(jīng)耳鳴TRT治療，即用低水平，多頻段的噪音配合有關耳鳴的患者醫(yī)學教育咨詢來達到患者對自身耳鳴狀態(tài)的適應（此種方法盡管可以改善生活質量卻不能消除患者耳鳴聲音的感知且其耳鳴的音量并未減少），其血清BDNF水平顯著下降，因此，血清BDNF水平可作為耳鳴患者療效評估的一個生物學標記。但耳鳴患者經(jīng)TRT治療后BDNF水平下降的機制尚未闡明，可能與與抑郁狀態(tài)的改善有關[37]。

然而，在BDNF基因多態(tài)性的研究方面，尚未發(fā)現(xiàn)BDNF基因多態(tài)性與耳鳴致殘量表（tinnitus handicap inventory，THI）評分、耳鳴的頻率、嚴重程度、耳鳴視覺模擬量表（Visual Analogue Scale/Score，VAS)值有關[40]。因此，仍需進一步對 BDNF基因多態(tài)性進行研究，來闡釋其與耳鳴的相關性。耳鳴往往合并焦慮、抑郁癥狀。而BDNF被認為是抑郁狀態(tài)的一個可靠的標記，有研究表示大部分抑郁癥患者血清BDNF濃度水平降低，經(jīng)抗抑郁治療治療好轉后BDNF增加[41]，但也有研究發(fā)現(xiàn)嚴重抑郁癥患者血清BDNF較高[42]，因此抑郁癥中的BDNF表達模式仍存在爭議，仍需基于大樣本的進一步研究對于揭示BDNF水平和抑郁狀態(tài)的關系。但盡管如此，在耳鳴合并抑郁癥的同時予以抗抑郁治療往往能得到更好的療效[43]，同時，一項排除患有抑郁癥狀和在抗抑郁治療過程中的耳鳴患者研究中發(fā)現(xiàn)，其BDNF水平反而較正常對照組更低[40]，這就提示我們耳鳴患者的BDNF水平升高，可能與耳鳴患者存在的焦慮抑郁等情緒障礙有關。

BDNF及其信號通路已成為治療的潛在靶點，有人提出可以通過刺激和調節(jié)神經(jīng)遞質受體的活性以及應用激活TrkB的小分子來誘導BDNF表達，或是利用小分子化合物如槲皮素、7，8-雙氧氟沙星等來誘導BDNF的上調從而治療某些腦退行性疾病，如阿爾茲海默癥、帕金森、亨廷頓舞蹈病[44]。盡管還沒有研究證實通過改變BDNF水平可治療耳鳴，但這不失為治療耳鳴的一種新思路。

綜上所述，耳鳴的發(fā)生機制尚未明確，但“耳鳴中樞化學說”提出耳鳴與神經(jīng)可塑性可能相關基礎上，隨著對于BDNF基因的研究不斷深入，探究耳鳴與BDNF基因及神經(jīng)可塑性的關系將有望成為闡釋耳鳴發(fā)生的有效途徑，同時，以相關基因、蛋白為靶點進行治療可能成為耳鳴患者解除疾病困擾的一種新方法。