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研究背景海拔高度超过2500米的地区称之为高原地区,高原地区具有低压、低氧、高辐射等特点。有学者研究发现,高原特殊的环境对人体的听觉系统有一定程度的损伤作用,而听觉系统在高原低氧环境的持续刺激下,会发生代偿性适应现象,这种现象我们称之为声习服(Sound Acclimatization)。髓鞘(Myelin sheath)是一层缠绕在神经轴突周围的电绝缘层,是维持神经系统正常功能的基础,也是维持神经信号沿轴突以较快的速度传导的结构基础。听神经髓鞘损伤后的修复与雪旺细胞(Sehwann cells,SCs)有关。SCs是周围神经组织的主要结构和功能细胞,是周围神经系统的核心,在周围神经损伤、再生、修复等过程中担任功能性的角色。在髓鞘形成的过程中存在一些信号通路的参与,其中,磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K/Serine-threonine kinase,AKT)信号传导通路是调控听觉习服过程中髓鞘形成的主要信号传导通路之一。PI3K能将磷脂酰肌醇-2-磷酸(PIP2)磷酸化为磷脂酰肌醇-3-磷酸(PIP3),PIP2和PIP3作用于PI3K/AKT信号通路,两者都是细胞内重要的第二信使,在细胞的增殖、代谢等方面起重要作用。其中AKT是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,约由480个氨基酸残基构成,是PI3K/AKT信号通路下游重要的靶蛋白之一,它可以调节细胞生长、增殖、存活等多种基本活动。哺乳类动物雷帕霉素(the mammalian target of rapamycin,m TOR)是PI3K/AKT信号通路下游的重要靶标。m TORC1是多种合成代谢反应的看门人,包括脂类、嘌呤、嘧啶的m RNA翻译及生物合成。p70核糖体S6蛋白激酶(Ribosomal S6-kinase,p70S6K)为m TOR下游直接作用靶物,p70S6K可以通过影响氨基酸的表达,从而影响轴突生长,也可以通过增加肌动蛋白与细胞骨架的协同作用,调控神经细胞导向。磷酸酶和紧张素同系物PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)是PI3K/AKT信号通路上游的抑制因子,可以使PIP3去磷酸化为PIP2,失去活化作用。结节性硬化症(Tuberous sclerosis complex,TSC)复合物由TSC1、TSC2、TBC1D7亚基组成,TSC1和TSC2是m TOR上游重要的抑制因子,通过抑制m TOR的活性从而抑制PI3K/AKT信号通路。研究目的本研究通过流行病学调查了解平原移居高原大学生的听力情况。通过建立动物模型研究平原移居高原对动物的听觉系统的影响,探讨高原低氧听觉习服的原因,观察高原低氧环境下听力习服过程中PI3K/AKT信号通路的调控相关因子的表达,为低氧习服不良以及外周髓鞘病变的治疗提供理论依据。研究方法本课题研究采用流行病学调查与动物模型相结合的方法。流行病学调查:2019年9月采用随机抽样法对西藏大学17~25岁移居高原大学生进行问卷调查和纯音听力测试。动物模型:随机选取生活在平原地区的wistar大鼠(雄鼠)54只,鼠龄2个月,体重200g-300g。观察wistar大鼠平原对照组、平原进入高原第15天、30天、60天、120天、180天各组的指标变化情况。采用HE染色观察大鼠耳蜗的形态学变化;采用RT-PCR方法对各组大鼠耳蜗组织PI3K/AKT信号通路中PI3K、AKT、m TORC1、p70S6K、TSC1、TSC2、PTEN的m RNA水平进行检测。研究结果流行病学调查:共调查平原移居高原大学生126人,听力损失患病率为4.76%;右耳患病率(4.76%)高于左耳患病率(2.38%)(p<0.05);男性患病率(6.78%)与女性患病率(2.99%)无统计学差异(P>0.05);整体上,随着平原移居高原大学生在藏时间的增加,听力损失患病率减少(p<0.05),分别为:7.84%、4.35%、0%、0%、0%。动物模型:HE染色显示:平原移居高原大鼠1-60天,大鼠耳蜗出现不同程度的损伤,60天时耳蜗损伤最严重,60-180天,随着在藏时间的增加,耳蜗损伤程度逐渐减轻。RT-PCR结果显示:与平原对照组相比,1-60天,实验组wistar大鼠耳蜗组织PI3K的m RNA水平相对降低,60-180天,实验组wistar鼠PI3K的m RNA水平相对升高(P>0.05);1-60天,实验组wistar大鼠耳蜗组织AKT、m TORC1、p70S6K的m RNA水平相对降低(P<0.05),PTEN、TSC1、TSC2的m RNA水平相对升高(P<0.05),60-180天,实验组wistar鼠AKT、m TORC1、p70S6K的m RNA水平升高(P<0.05),PTEN、TSC1、TSC2的m RNA水平降低(P<0.05)。结论1.高原缺氧环境对人体的听觉系统有一定的损伤作用,但随着在藏时间的增加,出现听觉习服现象。2.平原移居高原wistar大鼠耳蜗HE染色后形态学发生变化;低氧环境下听觉习服中通过调节PI3K/AKT信号通路中AKT、m TORC1、TSC1、TSC2、PTEN、p70S6K的m RNA水平发挥作用。