卡那霉素对离体培养大鼠耳蜗毛细胞损害的实验研究

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1、卡那霉素对离体培养大鼠耳蜗毛细胞损害的实验研究作者：李婷钰王苹杜波杜宝东【摘要】目的观察并建立卡那霉素大鼠耳蜗毛细胞损伤的离体实验模型。方法应用耳蜗基底膜分离取材技术、耳蜗器官离体培养技术和毛细胞纤毛荧光染色技术定量观察了不同浓度及不同给药时间卡那霉素对新生大鼠耳蜗毛细胞的损害规律。结果卡那霉素对耳蜗毛细胞的损害程度随着剂量增加而加重，耳蜗毛细胞损害首先发生在外毛细胞，其病变规律是从耳蜗的底回向顶回发展。结论卡那霉素对离体培养耳蜗毛细胞损害的时间剂量曲线与在体损伤规律一致。【关键词】毛细胞；卡那霉素；器官培养8目前对于氨基糖甙类抗生素耳毒

2、性研究较多的是庆大霉素,卡那霉素耳毒性研究的在体实验资料较多,离体实验极少。离体实验可以通过控制培养条件，在培养基中研究单一因素对内耳细胞的影响，具有一定的研究价值。为了探索离体培养条件下卡那霉素耳毒性的实验方法，并在培养基中建立卡那霉素损害耳蜗毛细胞的实验模型，本研究应用耳蜗显微解剖技术〔1〕、耳蜗器官培养技术〔2〕、毛细胞静纤毛荧光染色技术〔3，4〕，成功地在培养基中模拟了不同浓度卡那霉素所引起的各种不同病变程度的耳蜗毛细胞损害模型，为进一步探讨卡那霉素耳中毒机制和有效的保护措施奠定实验基础。　　1材料与方法　　1.1实验动物48只出

3、生3d的健康大乳鼠，吉林大学动物实验室提供，体重10g，雌雄不拘。动物质量合格证号:SCXK(吉)20070003。　　1.2主要试剂及仪器组织培养基DMEM和胎牛血清为美国Invitrogen公司产品，卡那霉素和若单明鬼笔环肽（RodaminePhalloidin）为美国Sigma公司产品。CO2培养箱为日本三洋公司产品，DX60荧光显微镜为日本Olympus公司产品。　　1.3实验方法　　1.3.1耳蜗基底膜分离取材、离体培养取24只大乳鼠，用75%酒精喷洒小鼠头颈部进行表面皮肤消毒。断头后剪开顶骨并清除脑组织以充分暴露颅底

4、。取出听泡立即移入Hanks培养液中，在放大40倍的解剖显微镜下用游丝镊分离取出全耳蜗基底膜。将分离取出的耳蜗基底膜立即移入含60μlDMEM培养基的小皿中铺平。每12条基底膜为一组，共分4组。分别为正常对照组、0.5、1.0、5.0mmol/L组。置于CO2培养箱,37℃、5%CO2的条件下培养248h。分别在对应3组的培养皿中换入含有0.5、1.0、5.0mmol/L卡那霉素的DMEM培养液，继续培养24h。终止实验时吸出培养液,加入4%多聚甲醛固定30min,0.1mmol/L磷酸盐缓冲液（PBS）漂洗3次后滴入0.25%Trito

5、nX100溶液5min，然后每皿加入1mlPBS,200倍的若单明鬼笔环肽溶液在室温下避光染色30min。最后将耳蜗移入载玻片上的甘油滴中，铺平，盖上盖玻片。采用德国莱卡图像处理系统在荧光显微镜下观察染色结果并摄像分析。在长度为0.2mm的显微镜摄影取景范围内对耳蜗基底膜铺片从底回向顶回逐个视野进行毛细胞计数，数据分析处理并绘制耳蜗分析图。　　1.3.2不同浓度、不同给药时间卡那霉素耳聋性研究方法取24只大乳鼠，按上述方法制备基底膜，每12条基底膜为一组，共分4组，置于CO2培养箱,37℃、5%CO2的条件下培养24h。其中3组的培养

6、皿中换入含有1.0mmol/L卡那霉素的DMEM培养液，另一组设为正常对照组,继续培养，分别于2、24、48h终止实验，固定、染色及拍照、计数方法同上。　　2结果　　图1不同浓度卡那霉素对离体培养的大鼠耳蜗毛细胞损害（略）8　　2.1不同浓度卡那霉素对离体培养的大鼠耳蜗毛细胞的损伤作用正常耳蜗毛细胞在离体培养48h的全过程中始终保持良好的生长状态，耳蜗螺旋器三排外毛细胞轮廓清楚，排列整齐；“V”形听毛染色清晰，各回仅见个别毛细胞缺失；支持细胞及内毛细胞完全正常。经0.5mmol/L卡那霉素培养24h后，耳蜗底回的外毛细胞首先发生散在缺失，

7、但耳蜗中回和顶回的毛细胞基本正常，毛细胞计数结果与形态表现相一致。经1.0mmol/L卡那霉素培养24h后，耳蜗底回的内外毛细胞缺失明显可见，耳蜗中回的外毛细胞也开始出现大约20%缺失，但顶回的毛细胞仅散在缺失。经5.0mmol/L卡那霉素培养24h后，耳蜗底回和中回的毛细胞大部分缺失，耳蜗顶回的毛细胞也发生大约15%缺失，见图1。耳蜗毛细胞计数结果见图2。以上结果显示在较低浓度卡那霉素培养的样品中,病变只是发生在外毛细胞,表现为排列紊乱、肿胀或缺失，内毛细胞却基本保持完整。但随着卡那霉素浓度的增加,外毛细胞的坏死逐渐加重并可见毛细胞坏死

8、后遗留的空“神经杯”,同时内毛细胞出现缺失，在更高浓度的样品中仅可见支持细胞仍然存在，但是内外毛细胞几乎全部缺失。表明耳蜗毛细胞的损害随着卡那霉素浓度的增大而加重,损伤由底回开始向顶回逐渐减轻