目的:随着城市化建设的飞速发展,城市居民长期暴露在环境噪声污染中。既往有研究表明环境噪声影响听觉皮层重塑而导致行为的异常,但长期暴露于环境噪声对内耳和听力的影响尚待明确,并且环境噪声在听觉老化中的作用仍不清楚。本研究拟通过给予老年性聋模型小鼠长时程低强度的宽频带白噪声,模拟城市环境噪声,来研究噪声与年龄叠加因素对耳聋发生发展的影响,为耳聋的防控工作提供重要依据。研究方法:将8周龄成年C57BL/6J小鼠置于70分贝声压级的连续宽频带白噪声中,每天8小时,连续3个月,来模拟环境噪声对听觉的影响。对照组在相同的时间置于安静的隔声室内。噪声组和对照组分别在实验1个月及3个月时利用听性脑干反应ABR在2-32k Hz的频率范围内评估小鼠的听力程度,以及测量ABR波Ⅰ的波幅评价内毛细胞带状突触的神经传递功能。在上述时间点ABR听功能测试后处死小鼠,分别取各组小鼠的耳蜗,剥离基底膜进行铺片及耳蜗切片。免疫组化染色后经激光共聚焦显微镜观察基底膜形态及测量内毛细胞带状突触的数量,利用耳蜗图观察突触数量损失与听觉功能的对应关系。经HE染色观察螺旋神经元细胞的密度变化。利用扫描电镜观察内、外毛细胞纤毛的形态。体外实验中,取出生3天的C57BL/6J幼鼠的耳蜗,分离基底膜进行体外组织培养,分别加入40 mg/mL的D半乳糖持续48小时模拟老化效应,以及0.5 mM的NMDA和kainate混合液持续12小时模拟谷氨酸兴奋性毒性效应。进行免疫组化染色激光共聚焦显微镜观察内毛细胞带状突触的数量变化和螺旋神经纤维数量变化。之后取各组基底膜组织进行Western blot及ELISA检测进行分子机制的研究。将所得数据使用Graph Pad Prism 5软件进行统计学分析,在满足正态分布和方差齐性检验后,两组比较采用独立样本t检验,多组比较采用方差分析。结果:1.ABR阈值:实验1个月时,噪声组与对照组无显著性差异。至实验3个月时,在16k Hz、24k Hz、32k Hz高频范围,对照3月组的阈值高于对照1月组,差异有统计学意义。与对照3月组相比,噪声3月组在全部频率范围阈值均有不同程度的上升,最集中的范围为8-24 k Hz的中间频段。2.内毛细胞带状突触的数量:对照1月组与噪声1月组无显著性差异。与对照1月组相比,对照3月组自距蜗顶50%位置至末端出现下降,差异有统计学意义。与对照3月组相比,噪声3月组突触的缺失几乎影响了整个耳蜗的全长,其中最严重的是中间部位（自蜗顶30-70%的位置）。突触数量改变与ABR的改变相符合。3.90dB SPL声强下ABR波Ⅰ振幅:实验1个月时,噪声组与对照组无显著性差异。对照3月组和对照1月组相比,波Ⅰ振幅在16k Hz、24k Hz、32k Hz下降,差异有统计学意义。与对照3月组相比,噪声3月组全部频率范围振幅均降低,且8-24k Hz频率差异最为显著。波Ⅰ振幅与ABR阈值的改变相一致。4.基底膜形态:与正常8周龄小鼠相比,噪声1个月和3个月的毛细胞排列、毛细胞纤毛形态和螺旋神经元密度无明显变化。5.体外实验中内毛细胞带状突触和螺旋神经纤维的数量:在给予D半乳糖与谷氨酸受体激动剂联合干预后,内毛细胞带状突触数量明显低于对照组,而两个单独干预组与对照组或联合干预组相比较也有显著差异。各组间带状突触减少情况不同,联合干预组带状突触数量变化最大。同时,螺旋神经纤维数量变化与带状突触呈一致趋势,各组间存在显著差异,联合干预组螺旋神经纤维数量最低。6.NLRP3炎性小体及相关通路细胞因子的表达:各干预组中NLRP3的表达较对照组明显升高,各组间差异具有统计学意义,在D半乳糖与谷氨酸受体激动剂联合干预组表达升高最明显。其他与NLRP3相作用的炎性因子caspase-1、IL-1β、IL-18和TNF-α的表达在联合干预组增加最为显著。结论:随着年龄的增长,听力阈值在较高的频率上增加,相应的内毛细胞带状突触在耳蜗中底部附近也受到了损伤。在长时程低强度的环境噪声干预下导致了以中频段为主的近全频率的听力下降,改变了年龄相关性听力损失的模式,造成了更广泛和严重的损害。而且噪声干预下内毛细胞带状突触的数量和功能损伤也累及近耳蜗全长,在耳蜗中段位置出现显著的减低。同时,内毛细胞带状突触的损失不伴有基底膜其他主要结构的损害,表明带状突触是此种噪声所致的耳蜗早期损伤。由此可见,环境噪声的累积作用在程度和范围上均加重了年龄相关性耳聋的进展。在体外模型中,谷氨酸兴奋性毒性和老化的叠加作用表现为内毛细胞带状突触和螺旋神经纤维数量的减少,炎症反应参与了基底膜的这种损伤。因此,长期暴露在低强度的环境噪声和老化的共同作用下,因内毛细胞带状突触的破坏可导致听力损失。本研究阐述了环境噪声暴露引起内耳损伤的病理机制,为听力损失的防治提供了新的方向。