文摘

老年性听力损失(AHL)减少了许多老年人的生活质量。锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD),线粒体内的抗氧化酶作用之一,起着至关重要的作用在清除活性氧(ROS)。是否减少Mn-SOD加速AHL,我们评估听觉功能Mn-SOD杂合的基因敲除小鼠(HET)及其同窝出生仔畜野生型(WT) C57BL / 6小鼠通过听觉脑干反应(ABR)。意味着ABR阈值显著增加了16个月相比,那些在WT和HET老鼠的4个月,但他们之间并没有显著差异,年龄。毛细胞损失的程度,螺旋神经节细胞密度和厚度的条痕vascularis也没有WT和HET老鼠在年龄之间的不同。在16个月,免疫反应性在国网公司和SV 8-hydroxydeoxyguanosine明显大于HET老鼠WT老鼠相比,但是,4-hydroxynonenal他们之间没有差别。这些发现表明,尽管减少Mn-SOD一半可能会增加氧化应激在耳蜗在某种程度上,它可能不足以加速老年性耳蜗损伤在生理上的衰老过程。

1。介绍

老年性听力损失(AHL),也称为老年性耳聋,是最常见的导致老年人的听力损失。它发生在25 - 45%的人都是65岁或以上的老人;随着年龄的增长患病率上升,从40%到66%的人年龄超过75岁,超过80%的人年龄超过85年(1]。患有这种疾病的人数急剧增长随着老年人的人口增长在发达国家如美国和日本。AHL的定义是进步的、双边和对称的听力障碍。它通常开始于高频区域,发展向低频区域。AHL是常与困难言语歧视和声音检测和定位。最终,它会影响认知,情感和社会功能。AHL因此需要澄清的病理生理学发展新的治疗方法。

AHL是内耳组织学结构变化的特征,如感官细胞变性,听觉神经元,细胞纹vascularis (SV) (2- - - - - -8]。然而,AHL不均匀发生在人类,和参与多种病理过程已经假定。年龄相关性耳蜗变性的原因之一,已被归因于许多侮辱的累积效应,包括暴露于强烈的噪音和耳毒性的药物。然而,年龄相关性耳蜗变性可以发生在缺乏这样的侮辱。赫尔和Schmiedt9)报道称,哺乳动物饲养在安静的环境中没有接触ototoxins显示进步听力损失与衰老,表明基因的作用除了环境因素和内在因素。

越来越多的证据表明,耳蜗毛细胞的损伤(HC)引起的强烈的噪音和接触如氨基糖甙类及顺铂耳毒性的代理通过活性氧的生成介导(ROS) (10- - - - - -14]。老化的自由基理论也取得了共识的几行AHL的证据(15- - - - - -17]。线粒体被认为扮演一个关键的角色在衰老和AHL活性氧的主要来源,和大量的线粒体ROS生成电子传递链(18,19]。少量的电子传递链的电子泄漏引起的单电子还原氧并产生超氧化物阴离子( )这是一个短暂的自由基20.,21]。 dismutated成过氧化氢(H2O2)。在呼吸链功能障碍的情况由于突变,增加的 生产会导致H的积累2O2和其他活性氧。一旦产生,活性氧与脂质等大分子反应,DNA和蛋白质。特别是,线粒体DNA (mtDNA)是脆弱的22- - - - - -24氧化应激),因为它位于氧化磷酸化的网站。mtDNA损坏会导致进一步的线粒体功能障碍和增强氧化应激。在耳蜗,SV细胞(25),螺旋神经节细胞(国网公司)26,27],高碳钢(28)都含有大量的线粒体和被认为是容易ROS-induced损伤。此外,mtDNA损害已经报道诱导细胞凋亡的重要耳蜗结构如国网公司(29日]。这些表明mtDNA损伤诱导活性氧的过量生成是AHL的主要原因之一(29日]。

有几种酶的抗氧化防御系统,包括铜/锌超氧化物歧化酶(铜/ Zn-SOD、SOD1)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶、过氧化物酶,ROS转换为中性,不反应的分子。这些抗氧化剂酶被认为是细胞内稳态的重要贡献者。然而,抗氧化酶的角色在老化的自由基理论是有争议的,因为不一致的结果。例如,老鼠杂合的Mn-SOD降低了酶的活性,增加氧化损伤,但正常的寿命(30.]。超表达的抗氧化酶铜/ Zn-SOD不延长老鼠寿命[31日]。老鼠的平均寿命杂合的谷胱甘肽过氧化物酶4明显比野生型老鼠的尽管对氧化应激的敏感性增加细胞凋亡(32]。

一些先前的研究评估抗氧化酶在AHL的重要性。在铜/ Zn-SOD转基因老鼠,没有铜/ Zn-SOD导致听觉神经元的一个非常大的损失和高碳钢和听力损失的早期发病33- - - - - -35]。相反,杂合的铜/ Zn-SOD基因敲除小鼠,这降低了酶的表达,听力和维护正常耳蜗形态学(33]。这些结果表明,甚至一半的铜/ Zn-SOD足以维持耳蜗功能和形态在正常生理状态。

到目前为止,只有少数研究已经提供了其在AHL Mn-SOD所扮演的角色。Mn-SOD,抗氧化酶位于线粒体基质,保护mtDNA免受氧化应激中起着重要的作用。勒和吉时利36)评估听力功能Mn-SOD杂合的基因敲除小鼠,并没有发现不同程度的听力损失背景应变相比,尽管他们并没有检验的组织学和免疫组织化学结果耳蜗。我们假设组织学和免疫组织化学评价氧化标记会发现微妙的变化反映了减少Mn-SOD即使功能评估失败检测Mn-SOD杂合的基因敲除小鼠与背景之间的差别的压力。

在目前的研究中,我们进行了组织学评价和使用anti-Mn-SOD疣状,anti-4-HNE,耳蜗8-OHdG抗体,以及功能评估通过听觉脑干反应(ABR) Mn-SOD杂合的基因敲除小鼠,在后台比较紧张C57BL / 6小鼠。

2。材料和方法

2.1。动物

Mn-SOD液氧/ lox老鼠所产生的作者之一(清水Takahiko ijichi)分子老年医学实验室在东京都老年医学研究所,如前所述[37]。这些老鼠与C57BL / 6小鼠ncrslc backcrossed五或六代。纯合子的杂交Mn-SOD液氧/ lox小鼠鸡肌动蛋白启动子(CAG) cre转基因小鼠(38的C57BL / 6背景催生了系统性杂合的Mn-SOD-deficient (HET)老鼠。这些老鼠提出系统性的一半Mn-SOD。控制,他们同窝出生仔畜野生型(WT) C57BL / 6小鼠。所有动物都保持在22±1°C下12小时光/ 12小时黑暗周期,可以免费获得水和普通老鼠的饮食(MF、东方酵母有限公司东京,日本)。

我们雇了一个共有22老鼠在当前的研究中:4 WT组( ),一个16个月WT组( ),一个四个月大HET集团( )和16个月HET集团( )。所有的动物进行了ABR评估,之后他们安乐死耳蜗病理和免疫组织化学的评价。

实验协议的机构审查委员会批准的医学院,东京大学。所有程序依法进行指导大学委员会的使用和照顾动物,东京大学,美国国立卫生研究院的指导的护理和使用实验动物。

2.2。听觉功能评估

详细描述了协议ABR测量(其他地方39]。简单地说,两名考官忽视实验测量核猝发音刺激(4、8、16和32 kHz)使用ABR记录系统(NeuropackΣMEB5504,日本Kohden,东京,日本)。小鼠麻醉的甲苯噻嗪盐酸盐(10毫克/公斤,坜)和盐酸氯胺酮(40毫克/公斤,i.m.)。电极针皮下注射的顶点(有源电极),在左耳廓(参比电极),和下面的右耳(地面)。刺激持续时间15毫秒。响应1024年清洁工平均在每个强度级别(5 dB步骤)来评估阈值。阈值被定义为强度级别最低的一个明确的可再生的波形是可见的痕迹。ABR阈值测定WT与HET小鼠4到16个月大的时候。获得ABR输入/输出(I / O)功能,目视检查发现的我峰值振幅波是在每个刺激水平。所有数据被报道为平均数±标准差。

2.3。组织学评价和疣状

上测量后,所有动物安乐死深麻醉下甲苯噻嗪盐酸,盐酸氯胺酮和cochleae解剖。他们沉浸在4%多聚甲醛在0.1 M磷酸盐(PBS)一夜之间在4°C和脱钙10%乙二胺四乙酸(EDTA)解决方案。标本被通过梯度酒精脱水系列和嵌入石蜡。嵌入组织切成5μ米厚的部分耳蜗轴平行,每三个部分是安装在玻璃幻灯片和deparaffinized。每三个幻灯片包含5部分被苏木精和伊红染色,光学显微镜下观察(Eclipse E800M尼康,40 x obj。)评估HC存活率,国网公司密度和strial厚度。另一个幻灯片被用于免疫组织化学评估。我们使用样本6小鼠4组和5老鼠从16个月组。所有数据被报道为平均数±标准差。

2.3.1。头发细胞存活率

高碳钢算作现在如果身体和表皮细胞板看起来完好无损。剩余的数量在lower-basal高碳钢,upper-basal,中下转数至少在10章节/动物。我们计算了内外毛细胞(包含IHC和OHC)这三个的存活率在每个动物通过使用下列公式:包含IHC存活率% = 100×[(的数量存在包含IHC检测标本)/检查标本的数量);OHC存活率% = 100×[(OHC的检查标本的数量)/检查标本的数量/ 3]。

2.3.2。螺旋神经节细胞密度

mid-modiolar无偏调查员检查收集部分为每个耳蜗和选定的幻灯片生成高质量的部分。从这些选择,三个部分从每个耳蜗被随机选择计数。国网公司的数量,罗森塔尔的运河的基底面积测量的数字显微照片(40 x obj。)使用Photoshop CS4软件,和国网公司密度(国网公司数量/毫米2)计算,如之前报道(40]。国网公司在每个概要数在计算机监视器。该地区(毫米2)罗森塔尔运河的概要文件被列出测量每个显微照片的边缘骨管校准电脑鼠标。使用Photoshop CS4轮廓的面积计算软件。国网公司的密度计算的每个概要神经节。

2.3.3。条痕Vascularis厚度

SV的厚度在基底的径向部分以数字显微照片(40 x obj。)使用Photoshop CS4软件。一行从螺旋韧带strial缘结一半赖斯纳氏膜的依恋和螺旋之间突出使用校准电脑鼠标,线的长度是由计算机计算。三个部分从每个在每个测量耳蜗。

2.3.4。免疫组织化学

cochleae是PBS-buffered 4%多聚甲醛中固定24小时和脱钙10% EDTA溶液pH值(7.0)。在石蜡包埋后,5μ米部分被切割和安装在silane-coated幻灯片。Deparaffinized部分在citrate-buffered热压处理过的盐水(PH值4.0)为抗原检索20分钟。免疫组织化学进行了使用以下抗体:anti-Mn-SOD抗体(兔单克隆抗体,Epitomics Inc .,旧金山,美国;1:100稀释),anti-8-OHdG抗体(山羊多克隆抗体,α诊断International Inc .,圣安东尼奥,TX,美国;1:100稀释),anti-4-HNE抗体(兔多克隆抗体,α诊断International Inc .,圣安东尼奥,TX,美国;1:100稀释)。使用以下二次抗体免疫反应检测系统:Histofine简单染色MAX-PO (G) (Nichirei Corp .)、东京、日本)。10个随机选择大功率领域(×400)从三个部分从每个鼠标在光学显微镜下检查准备。每个抗体的标记指数是通过修改Photoshop-based图像分析(如前所述41]。

2.4。统计分析

SigmaStat统计软件使用和所有数据被表示为平均数±标准差。ABR阈值,HC存活率、国网公司密度和SV厚度比较组间的双向方差分析(方差分析),然后进行两两比较采用矫正人员的测试。

3所示。结果

3.1。系统性的研究

一般来说,WT HET老鼠类似看着4个月和16个月大的时候。的平均身体重量4 WT HET老鼠和16个月WT和HET老鼠24.7±1.03 g(范围23日至26日g), 24.5±1.52克(范围23到27 g), 30.6±1.52克(范围29到33 g),和31.4±1.67 g(范围30 - 34 g),分别。身体重量HET之间没有显著差异和WT老鼠在年龄。

3.2。听觉功能

HET和WT老鼠几乎正常的ABR阈值4,8,16赫兹,稍微增加阈值在4个月大的时候(图32 kHz1)。在16个月,ABR阈值显著增加在所有频率测试HET和WT老鼠,但是他们没有显著不同HET和WT老鼠之间在年龄在任何频率测试。


图1
ABR阈值(平均±SD) HET和WT小鼠4和16个月大的时候。

我们也采用ABR波振幅的I / O功能评估的总活动鼠标听觉神经。如数据所示2(一个)- - - - - -2 (d),山坡上的I / O功能类似WT与HET老鼠在所有频率测试4或16个月大的时候。最大频率波我振幅显著减少在16个月WT和HET老鼠相比,4 WT HET老鼠,但是他们没有显著不同HET和WT老鼠在年龄之间的关系。

(一)
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(b)
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(c)
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(d)
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图2
我ABR波振幅的I / O功能(平均数±标准差)4、8、16和32 kHz HET和WT小鼠4和16个月大的时候。
3.3。头发细胞存活率

两个16个月WT和HET老鼠显示亏损包含ihc基底,更重要的是在lower-basal(数字3 (g),3 (j)),而4 WT HET老鼠显示没有或只有一个小损失的包含ihc(数据3(一个)- - - - - -3 (f),3 (h),3(我),3 (k),3(左))。IHC存活率在4 WT HET老鼠和16个月WT HET老鼠96.7±8.16%,100±0%,77.0±17.9%,lower-basal和80.4±14.2%,分别;100±0%,100±0%,89.3±15.4%,upper-basal和81.3±13.2%,分别;和100±0%,100±0%,100±0%,和96±8.9%中下,分别。IHC存活率显著降低在16个月lower-basal和upper-basal HET老鼠相比,4 HET老鼠。他们也显著降低在16个月lower-basal把WT老鼠相比,4 WT老鼠。然而,包含IHC损失的程度没有显著不同HET和WT老鼠在年龄之间的(图4(一))。

(一)
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(b)
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(e)
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(f)
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(g)
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(我)
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(j)
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(k)
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(左)
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图3
代表lower-basal螺旋器的显微照片,upper-basal,中下从4 - 16个月WT和HET老鼠。比例尺:25μm。
(一)
(一)
(b)
(b)
图4
存活率(平均数±标准差)的内部(a)和(b)外毛细胞lower-basal, upper-basal,中下从4 - 16个月WT和HET从每个实验组小鼠。*: 。

类似的趋势也观察到OHC损失的程度。16个月钻压和HET老鼠严重亏损ohc(数字显示3 (g)- - - - - -3(左)),而4 WT HET老鼠显示没有或只有一个小亏损ohc(数字3(一个)- - - - - -3 (f))。OHC存活率的4 WT HET老鼠和16个月WT HET老鼠94.5±4.5%,86.6±9.9%,51.0±18.3%,lower-basal和34.2±13.4%,分别;94.5±4.5%,89.4±9.4%,56.4±13.8%,upper-basal和42.6±14.4%,分别;和95.9±4.8%,93.5±7.4%,81.3±7.3%,和68.0±11.0%中下,分别。HET或WT老鼠,OHC存活率显著降低在所有将在16个月相比,4个月。然而,他们没有显著不同HET和WT老鼠在年龄(图4 (b))。

3.4。螺旋神经节细胞密度

在4个月大的时候,意思是国网公司密度的基底4263±1360 /毫米2和4157±259 /毫米2,中间的是5431±117 /毫米2和5269±417 /毫米2分别HET和WT老鼠。在16个月,国网公司密度均值的基础将是2407±1595 /毫米2,2993±1554 /毫米2,中间的是5269±417 /毫米2和4134±583 /毫米2分别HET和WT老鼠。HET或WT老鼠,国网公司密度显著降低在基底和顶端将在16个月相比在4个月;然而,他们没有显著不同HET和WT小鼠年龄(数字5(一个)和5 (b))。

(一)
(一)
(b)
(b)
图5
罗森塔尔(a)代表显微照片的运河在基底从4 - 16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b)国网公司密度(平均数±标准差)modiolar基底的部分将在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。
3.5。条痕Vascularis厚度

在4个月大的时候,strial基底的厚度为16.4±2.8μHET老鼠和18.1±2.1 mμ米WT老鼠,中间为18.5±3.4μHET老鼠和18.8±1.6 mμm WT老鼠。在16个月,strial基底的厚度为13.2±2.3μHET老鼠和13.5±1.7 mμ米WT老鼠,中间为15.2±1.8μHET老鼠和17.2±3.1 mμm WT老鼠。而strial厚度显著( )从4个月减少到16个月HET和WT老鼠,这不是明显不同HET和WT小鼠年龄(数字6(一)和6 (b))。

(一)
(一)
(b)
(b)
图6
(a)代表显微照片的SV基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b) Strial厚度(平均数±标准差)modiolar基底的部分将在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。
3.6。表达Mn-SOD

在anti-Mn-SOD疣状,immunopositive细胞更丰富的国网公司的基底在WT老鼠HET老鼠相比,在年龄(图7(一))。Mn-SOD的标记指数在4个月分别为6.61±3.69 WT HET老鼠老鼠和3.01±0.64,和那些在16个月分别为5.27±2.50 WT老鼠和老鼠HET(图1.18±0.177 (b))。HET老鼠,Mn-SOD的标记指数分别为45.6%和22.5%的人在WT小鼠4和16个月大的时候,分别与它们之间在统计上有显著差异的年龄( )。从4个月到16个月大的时候,Mn-SOD显示的标记指数降低20.3% WT HET老鼠老鼠和下降60.8%;Mn-SOD显著不同的标记指数( )4至16个月WT和HET老鼠。

(一)
(一)
(b)
(b)
图7
(a)代表显微照片的疣状anti-Mn-SOD抗体国网公司的基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b)国网公司标记指数(平均数±标准差)Mn-SOD在基底在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。

SV的基底,Mn-SOD的免疫反应性明显大于WT老鼠HET老鼠相比,在年龄(图8(一个))。Mn-SOD的标记指数在4个月分别为3.50±1.58 WT HET老鼠老鼠和1.52±0.24,和那些在16个月分别为2.97±1.27 WT老鼠和老鼠HET(图1.54±0.228 (b))。HET老鼠,Mn-SOD的标记指数分别为43.4%和51.9%的人在WT小鼠4和16个月大的时候,分别与它们之间在统计上有显著差异的年龄( )。不同于国网公司、标签Mn-SOD SV没有显著变化的指数从4月的16个月WT或HET老鼠。

(一)
(一)
(b)
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图8
(a)代表显微照片anti-Mn-SOD抗体的免疫染色的SV基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b) SV标记指数(平均数±标准差)Mn-SOD在基底在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。
3.7。表达8-OHdG

在anti-8-OHdG疣状,国网公司的基底,immunopositive细胞多在16个月相比,老鼠(图4个月9(一个))。8-OHdG WT和HET老鼠的标记指数在4个月分别为23.7±7.3,22.6±3.7,分别和那些在16个月分别为33.8±6.3,44.0±6.6,分别(图9 (b))。8-OHdG在16个月的标记指数显著( )更大的老鼠相比,4个月。同时,8-OHdG显示显著差异的标记指数( HET之间)和WT在16个月大的老鼠。

(一)
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(b)
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图9
(a)代表显微照片的疣状anti-8-OHdG抗体国网公司的基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b)国网公司标记指数(平均数±标准差)的8-OHdG基底将在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。

SV的基底,在16个月HET小鼠免疫反应性是最强的,而免疫反应性几乎是相同的在WT小鼠4和16个月和HET老鼠(图4个月10 ())。SV的基底,8-OHdG WT和HET老鼠的标记指数分别为13.4±6.9,13.0±4.9在4个月,分别为13.0±4.2,20.2±2.0在16个月,分别(图10 (b))。的标记指数8-OHdG HET老鼠在16个月明显( 在4个月相比)更大。此外,8-OHdG明显不同的标记指数( HET之间)和WT老鼠在16个月。

(一)
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(b)
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图10
(a)代表显微照片anti-8-OHdG抗体的免疫染色的SV基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b) SV标记指数(平均数±标准差)的8-OHdG基底将在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。
3.8。表达4-HNE

在anti-4-HNE疣状,国网公司的基底,immunopositive细胞相比更丰富的年龄在16个月到4个月大的WT和HET老鼠(图(11日))。4-HNE WT和HET老鼠的标记指数在4个月分别为11.8±3.1,11.4±4.5,分别和那些在16个月分别为22.6±6.4,25.2±6.7,分别(图11 (b))。4-HNE在16个月的标记指数和WT HET老鼠明显( )大于4个月,但HET之间没有明显差异和WT老鼠在年龄。

(一)
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(b)
(b)
图11
(a)代表显微照片的疣状anti-4-HNE抗体国网公司的基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b)国网公司标记指数的4-HNE基底将在4 - 16个月WT和HET老鼠。*: 。

SV的基底,4-HNE的标记指数WT HET, 4个月分别为8.70±3.2,10.4±2.2,分别和那些在16个月分别为11.5±3.6,13.1±5.4,分别(图12 (b))。4-HNE倾向于更大的标记指数比WT HET老鼠老鼠在年龄和倾向于随着年龄增加HET和WT老鼠,但他们没有显著不同的WT与HET小鼠年龄或4到16个月大的老鼠。

(一)
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(b)
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图12
(a)代表显微照片anti-4-HNE抗体的免疫染色的SV基底从4 -和16个月WT和HET老鼠。酒吧规模:50μm。(b) SV标记指数的4-HNE基底将在4 - 16个月WT和HET老鼠。

4所示。讨论

在当前的研究中,HET老鼠没有显示加速ABR阈值变化与衰老相比WT老鼠。这生理的发现证实了组织学分析,揭示了在HC存活率没有显著差异,国网公司密度,SV HET之间的厚度和WT老鼠在4到16个月大的时候。HET小鼠减少Mn-SOD活动(~ 50%)国网公司和SV要么年龄相比WT老鼠。8-OHdG的表达,一个标记的DNA氧化,增加在国网公司与WT和老化HET老鼠,和8-OHdG国网公司和SV的表达在16个月也显著大于HET老鼠相比WT老鼠。4-HNE的表达,脂质过氧化作用的标志,增加与衰老和国网公司倾向于增加SV HET和WT,虽然它不是HET和WT老鼠之间明显不同。这些发现表明,减少一半Mn-SOD可能加速氧化应激,主要是DNA,在某种程度上,但可能不足以增加损伤耳蜗组织在正常的衰老过程。因为WT和HET老鼠携带特定的钙粘着蛋白23基因的突变,可能Mn-SOD的影响可能会被蒙面C57遗传病理学。然而,我们控制了野生型C57BL / 6的同胞,我们考虑了C57背景的影响最小。

据报道,老鼠缺乏铜/ Zn-SOD表现出预期寿命下降30% (42),而过度的铜/ Zn-SOD和过氧化氢酶,寿命延长果蝇(43]。此外,小综合模拟SOD /过氧化氢酶增加寿命秀丽隐杆线虫(44]。总的来说,这些结果暗示活性氧与抗氧化酶保护反应的相互作用是一个重要的因素在决定衰老和寿命。然而,这些抗氧化酶在衰老的作用仍有争议。Sod2 + /−老鼠已报告有减少Mn-SOD活动(~ 50%)在一生中所有组织,增加氧化损伤,表现出高度的8-OHdG组织(与WT相比显著提高小鼠),和肿瘤发病率的增加。然而,的寿命Sod2 + /−老鼠相同的WT老鼠和衰老的生物标记物,如白内障、免疫反应,形成glycoxidation产品羧甲基赖氨酸和pentosidine皮肤胶原蛋白随着年龄改变了WT和相同的程度Sod2 + /−老鼠(30.),这表明终身Mn-SOD活动的减少导致氧化损伤DNA水平上升和癌症发病率增加,但似乎并未影响老化。小鼠抗氧化酶的过度表达,如铜/ Zn-SOD或过氧化氢酶,不延长寿命(31日,45]。老鼠的平均寿命杂合的谷胱甘肽过氧化物酶4明显比野生型老鼠,即使他们表现出对氧化应激的敏感性增加细胞凋亡(32]。这些结果提出一个问题的抗氧化酶在预防衰老过程的重要性。

的耳蜗退化,据报道,过度的铜/ Zn-SOD并没有阻止或减缓AHL,而铜/ Zn-SOD KO小鼠表现出加速AHL由于大量损失高碳钢和听觉神经元在早期发病34]。有趣的是,half-expressed铜/ Zn-SOD没有加速AHL小鼠(33]。同样,Le和吉时利36)报道,Mn-SOD杂合的转基因小鼠没有表现出恶化的程度ABR阈值变化而背景压力但没有解决组织学研究。虽然它是理想的调查Mn-SOD纯合子基因敲除小鼠来评估Mn-SOD在AHL的重要性,系统性Mn-SOD-deficient老鼠死于出生后早期阶段。因为这个原因,我们被迫使用Mn-SOD杂合的基因敲除小鼠,但是我们检查不仅他们的听觉功能,而且耳蜗组织学和免疫组织学。目前的研究表明HET之间没有显著差异在ABR阈值和WT小鼠4或16个月大的时候,这是符合勒和吉时利的报告36]。我们也没有发现显著差异在国网公司密度或SV HET之间的厚度和WT小鼠4到16个月,支持减少Mn-SOD一半没有加速老年性损伤耳蜗。

在目前的研究中,标记指数的Mn-SOD国网公司和SV HET老鼠减少~ 50% WT的老鼠在4到16个月大的时候。Mn-SOD的表达在国网公司拒绝与衰老WT和HET老鼠,而不变的老化SV。这些结果与江的报告等。46)免疫反应性的Mn-SOD减少老化的国网公司而不是CBA / J小鼠的SV。这些表明,年龄相关性下降Mn-SOD表达不同组织之间甚至在相同的器官,也就是说,耳蜗。

在国网公司,8-OHdG的表达显著增加了老化WT和HET老鼠和在HET老鼠也显著大于16个月相比WT老鼠。另一方面,SV, 8-OHdG的表达显著增加,只在HET小鼠衰老,在16个月的HET大大增强小鼠相比WT老鼠。这些研究结果表明,在正常条件下,8-OHdG稳步积累在国网公司在SV但不显著。这看起来合理,考虑到与老化Mn-SOD却降低了国网公司但不在SV。在病理情况下,Mn-SOD下降了一半,8-OHdG可能与衰老积累更重要的是在国网公司甚至SV。

4-HNE的表达增加与国网公司老化WT和HET老鼠,也没有显著差异在这些老鼠之间的表达水平。4-HNE没有显著不同的表达之间的SV WT HET老鼠在任何年龄,HET老鼠虽然略大于在WT小鼠4或16个月大的时候,稍微增加与衰老HET和WT老鼠。这些研究结果表明,在正常条件下,4-HNE积累与衰老的SV国网公司但不显著。目前还不清楚为什么减少Mn-SOD减半的表达增加8-OHdG但不是4-HNE国网公司的老化。Downregulation Mn-SOD可能导致DNA氧化压力的增大更明显比耳蜗组织的脂质过氧化作用。

尽管我们没有发现显著差异的ABR阈值变动或退化的程度之间的国网公司和SV HET WT老鼠在正常生理条件下,有可能减少Mn-SOD一半加速老年性耳蜗损伤病理条件下。据报道,当Mn-SOD杂合子小鼠肝毒素的代理管理促进活性氧生成,肝损伤成为著名的[47),虽然肝脏特异性Mn-SOD纯合子基因敲除小鼠没有明显的形态或生化损害赔偿提出在正常环境压力(37]。这个结果意味着,即使组织损伤在正常条件下并不明显,它可以成为著名的在氧化应激的负担。众所周知,内耳损伤由强烈的噪音和耳毒性的药物是通过过度代ROS介导的(48]。验证假设,功能和形态学评估应在Mn-SOD纯合基因敲除小鼠病理氧化应激。现在我们进行一个实验调查HET老鼠是否会表现出加速AHL相比WT老鼠当他们在嘈杂的环境中长大。

5。结论

ABR阈值明显从4个月增加到16个月WT和HET老鼠,但是他们没有显著不同WT与HET老鼠在年龄。HC存活率、国网公司密度和strial厚度WT HET老鼠,要么没有差异。在16个月,免疫反应性在国网公司和SV 8-hydroxydeoxyguanosine明显大于HET老鼠WT老鼠相比,但是,4-hydroxynonenal他们之间没有差别。这些发现表明,尽管减少Mn-SOD一半可能会增加氧化应激在耳蜗在某种程度上,它可能不足以加速老年性耳蜗损伤在生理上的衰老过程。进一步的研究需要检查如果减少Mn-SOD可能加速AHL在病理条件下,如在一个嘈杂的环境。

确认

作者要感谢y .森先生,女士y Kurasawa, k . Miwa女士和女士答:露崎的优秀的技术援助。这项工作是支持由教育部,文化,体育,科学,技术和卫生部、劳动和福利在日本Yamasoba达也。