Establishing hair cell damage model in the animal Corti organ with Qi deficiency and blood stasis

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.49.013

Abstract

Abstract:

BACKGROUND: Traditional Chinese medicine holds therapeutic potential for deafness and tinnitus, but there is a lack of in-depth research about the underlying mechanism, so establishing an animal model maybe helpful to explore the mechanism.
OBJECTIVE: To establish hair cell damage model in the Corti organ with Qi deficiency and blood stasis in guinea pigs, and to assess its effects.
METHODS: Twelve adult guinea pigs were randomly divided into normal control and model groups by random number table method. Guinea pigs in the model group were firstly treated with the modified relieving stagnated Qi and abnormal starvation for 15 days to model Qi deficiency, and then stimulated hair cell damage with blood stasis by photochemical induction. The controls received no intervention. Subsequently, the detection of serum D-xylose content and DPOAE test were performed, and the cochlea morphology was observed under light microscope.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The serum D-xylose content in the model group was significantly lower than that in the normal control group (P < 0.01). (2) DPOAE test revealed that the amplitudes of 1 560 and 3 125 Hz in the model group were lower than those in the normal control group and before modeling (P < 0.01). (3) In the model group, hemangiectasis and microthrombosis appeared in the spiral ligament, microvascular basement membrane and modiolus capillaries, and stria vascularis presented edema and degeneration; degeneration, necrosis or loss of hair cells were visible in the Corti organ. (4) To conclude, the model of hair cell damage in the guinea pig with Qi deficiency and blood stasis is established successfully, which will provide a research tool for figuring out the mechanism underlying the traditional Chinese medicine for treating deafness and tinnitus, especially sudden hearing loss.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植；肝移植；移植；心脏移植；组织移植；皮肤移植；皮瓣移植；血管移植；器官移植；组织工程

Key words: Hair Cells, Auditory, Organ of Corti, Tinnitus, Guinea Pigs, Models, Animal, Tissue Engineering

CLC Number:

R318

Peng Gui-yuan, Li Song-jian, Yang Li, Yang Chao-jie, Tan Chuan. Establishing hair cell damage model in the animal Corti organ with Qi deficiency and blood stasis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(49): 7384-7390.

Figures/Tables 1

2.1 实验动物数量分析 12只豚鼠均进入结果分析。造模流程图见图1。 2.2 模型更接近人类的特点豚鼠的耳蜗对声波较敏感，其反应与人类相似，常用于耳及听觉方面的研究；而豚鼠为哺乳类动物，因此其制作出的动物模型在生理及病理上更接近于人类。造模中使用的耗气破气及饥饱失常为临床上引起患者气虚的常见病因，光化学法模拟了血瘀的形成过程，与血瘀证的病机相符。造模后豚鼠表现出的体质量下降、精神萎靡，蜷卧，行动迟缓等症状均为中医气虚证患者的典型症状表现。 2.3 实验动物外观形态采用耗气破气加饥饱失常法处理15 d后，造模组6只豚鼠均出现不同程度的体质量下降、精神萎靡，蜷卧，行动迟缓等中医气虚证的典型症状表现(图2)，被毛有不同程度的枯槁、脱落，大便稀烂。而对照组6只豚鼠体质量逐渐增加，动作灵活，皮毛始终光滑、润泽，大便正常。 2.4 实验动物血清D-木糖浓度变化结果表明，与正常对照组(5.094 8±0.980 6) mmol/L相比，造模组血清D-木糖浓度较低，为(3. 351 5±1.186 7) mmol/L，组间差异有非常显著性意义(P < 0.01)。说明造模后豚鼠的吸收消化能力下降，证实豚鼠出现类似中医气虚运化无力表现。 2.5 实验动物耳声发射DPOAE测试结果为证实实验动物耳蜗Corti器毛细胞的情况，在造模前后进行耳声发射DPOAE测试，造模后各频率DPOAE幅值均有不同程度的降低，见图3。表1，2显示造模后耳声发射DPOAE各频率幅值及SNR值均下降(P < 0.01)，提示造模组豚鼠耳蜗Corti器毛细胞损伤，造模成功。 2.6 耳蜗病理检查造模组光镜下耳蜗病理切片形态变化如下：耳蜗各回的螺旋韧带、基底膜螺旋缘微血管及蜗轴毛细血管内有血管扩张、微血栓形成等现象，血管纹水肿变性；Corti器内毛细胞变性、坏死、缺失(图4)。而正常对照组耳蜗可见螺旋器隧道正常，外毛细胞排列整齐，刷状缘盖膜清晰，基底膜处规则排列一排内毛细胞和三排外毛细胞、柱细胞和耳蜗神经。 "

References

[1] 赵乌兰,王枫.金匮肾气丸对庆大霉素致聋豚鼠血清IL-2的影响[J]. 浙江中医杂志,2015,(9):647-648.
[2] 胡凌翔,吴皓,石复辛.内耳注射药物建立新生鼠耳聋动物模型[J].. 听力学及言语疾病杂志,2013,21(1):61-65.
[3] 汪银凤,王亚林,高炜.环磷酰胺对豚鼠自身免疫性感音神经性聋听功能的影响[J].中华耳科学杂志,2014,12(2): 328-330.
[4] 何景春,阮清伟,韩淼淼,等.应用顺铂建立C57小鼠感音神经性聋模型的实验研究[J]. 山东大学耳鼻喉眼学报, 2014,28(1):1-5.
[5] 闫辉,邢蔚,宋勇莉,等. 硫酸卡那霉素联合呋塞米快速致聋大鼠模型的研究[J].听力学及言语疾病杂志, 2014, 22(3):277-281.
[6] 石峰,李冬梅,杨锐睿,等. 内皮祖细胞在噪声性耳聋耳蜗损伤中的变化[J].中国医药导报,2015,12(31):30-34.
[7] 段宏,袁慧军. CRISPR/Cas靶向编辑技术系统与耳聋动物模型的建立[J].中华耳科学杂志,2015,13(1):171-175.
[8] 于文艳,李新.中西医结合治疗气虚血瘀型突发性耳聋66例[J].北京中医,2002,21(4):235-236.
[9] 彭桂原,李云英,杨黎,等. 金针联合药物治疗气虚血瘀证突发性耳聋36例临床观察[J].中医杂志,2015,56(23): 2036-2038.
[10] 于秀华,欧喜燕.人参花提取物对气虚血瘀模型大鼠血液流变学指标的影响[J].辽宁中医杂志,2012,39(10): 2071-2072.
[11] 朱传武,彭康,许文学.中风后遗症气虚血瘀大鼠模型能量代谢的研究[J].中医药学刊,2004,22(4):602-604.
[12] 杨硕,张艳,王思尹,等.参草通脉颗粒逆转慢性心衰气虚血瘀证大鼠模型疗效分析[J].辽宁中医药大学学报,2015, 17(5):50-53.
[13] 冯玄超,郭淑贞,武志黔,等.慢性心力衰竭模型大鼠气虚血瘀证相关信息的评价[J].中华中医药杂志, 2014,29(5): 1563-1567.
[14] 杨卫平,詹亚梅,邱德文,等.人参汤对实验性气虚血瘀证心肌缺血大鼠的血液流变学的影响[J].四川中医, 2005, 23(8): 26-27.
[15] 易亚乔,刘林,肖碧跃,等.血管性痴呆气虚血瘀证大鼠模型研究[J].中国中医药现代远程教育,2014,(9):152-153.
[16] 杨洪雁,张香东,崔梓扬,等.复合因素致气虚血瘀证模型的制备[J].中药药理与临床,2013,29(2):192-194.
[17] 王键,赵辉,李净,等.多因素复合制作气虚血瘀证脑缺血动物模型的实验研究[J].中国实验动物学报,2001,9(4): 216-220.
[18] 王净净,黄云峰,刘春华,等.眩晕定方对兔血管性眩晕气虚血瘀证模型血液流变学和脑血流图的影响[J].湖南中医药大学学报,2007,27(4):26-29.
[19] 成映霞,段永强,杨晓轶,等.NO/NOS和T-AOC/LPO在气虚血瘀型萎缩性胃炎中的表达及益气活血中药干预作用的研究[J].中医研究,2012,25(10):56-59.
[20] 李军兰,方肇勤.气虚证动物模型造模方法综述[J].上海中医药大学学报,2004,18(3):56-60.
[21] 樊慧杰,柴智,闫润红,等.补中益气汤对脾气虚证模型大鼠手术切口肌肉组织炎症反应和肉芽组织增生的影响[J].中医杂志,2014,55(3):238-241.
[22] 祝婧,钟凌云,龚千锋,等.升麻不同炮制品对脾气虚动物胃肠功能的影响[J].中国实验方剂学杂志,2015,21(21):1-4.
[23] 张学渊,汪吉宝.光化学法建立豚鼠耳蜗微循环障碍模型的初步报告[J].中华耳耳咽喉科杂志,1995,30(5): 285-288.
[24] 黄硕,张海林,张树泉,等.光化学法大鼠脑梗死模型的研究进展[J]. 中西医结合心脑血管病杂志,2015,13(5): 610-611,650.
[25] 李红戈,张茂悦,童萼塘,等.光化学诱导大鼠脑皮质梗塞模型的研究[J].卒中与神经疾病,1996,3(3):126-128.
[26] 卢宝全,尚小明,杨峰,等.应用手持激光器建立光化学法脑梗死动物模型[J].中国比较医学杂志, 2012,22(9): 63-67, 80,插4.
[27] 郝春华,王维亭,宋书辉,等.光化学法诱导大鼠冠状动脉血栓模型的建立和应用[J].中国药理学通报,2012,28(1): 143-146.
[28] 王熠钊,徐江,许涛,等.光化学法诱导猫不完全脊髓损伤动物模型的建立[J].中华物理医学与康复杂志,2010,(3): 161-165.
[29] 刘岩,张瑞帆,翁欢,等.光化学法诱导兔视网膜动脉阻塞模型的建立[J].复旦学报•医学版,2010,(1):106-109.
[30] 张文丽,李倩,郭静,等.重型颅脑创伤对大鼠耳蜗功能的影响[J].现代预防医学,2015,42(4):698-700.
[31] 王军义,邹志辉,陈晓滨,等. 噪声性听力损伤对豚鼠耳蜗Prestin蛋白及mRNA表达水平影响[J].中国职业医学, 2014,41(4):384-388.
[32] 卢保全,尚小明,杨峰,等.应用手持激光器建立光化学法脑梗死动物模型[J].中国比较医学杂志,2012,22(9):64-67.
[33] 李志勇,李彦文,王树荣,等.黄芪茯苓对药改善脾虚大鼠“脾主运化”功能的初步研究[J].时珍国医国药,2011, 22(6):1523-1524.
[34] 刘佳,郭文峰,任理,等.四君子汤对脾气虚证模型大鼠小肠葡萄糖吸收功能作用的影响[J].中国中西医结合杂志, 2013,33(10):1389-1393.
[35] 栾峰,张展翅,宋艳丽,等.缺血再灌注性耳聋与豚鼠畸变产物耳声发射的相关性研究[J].河北医药,2007,29(9): 931-932.
[36] 张纪帅,陈星睿,吴军,等. 白噪声暴露前后豚鼠听觉功能的检测[J].中华耳科学杂志,2015,13(1):141-144.
[37] 黄秋红,黄子真,郑亿庆,等.一种新型中耳炎小鼠模型在耳鼻咽喉科的应用[J].中国耳鼻咽喉头颈外科,2013, 20(11): 569-572.
[38] 王晓花,胡家庆,王艳军,等. 慢性航海疲劳复合因素对大鼠听觉功能的影响[J].中华航海医学与高气压医学杂志, 2013,(6):369-371.
[39] 张雪茹,赵立东,邢光前,等. 听神经病动物模型造模方法[J]. 中华耳科学杂志,2012,10(3):400-404.
[40] 吴玮,韩浩伦,王方园,等. 习服后风洞噪声相关听力损失易感性及其耳蜗超微结构变化[J].中华耳科学杂志, 2013,11(2):288-292.