N-乙酰半胱氨酸联合地塞米松治疗改善突发性感音神经性听力损失并减轻ROS应激引起的毛细胞死亡

N-Acetylcysteine Combined With Dexamethasone Treatment Improves Sudden Sensorineural Hearing Loss and Attenuates Hair Cell Death Caused by ROS Stress.

作者信息Xue Bai, Sen Chen, Kai Xu, Yuan Jin, Xun Niu, Le Xie, Yue Qiu, Xiao-Zhou Liu, Yu Sun
PMID33816510
发布时间2021-03-18
DOI10.3389/fcell.2021.659486

实验完整度

包含体外耳蜗外植体模型和临床试验两个证据层级,体外实验验证了联合用药对毛细胞的保护作用,临床试验验证了听力改善,但机制验证有限。

主要模型

C57BL/6小鼠耳蜗外植体 BxPC3细胞系 SSNHL患者(临床试验)

重点核对

耳蜗外植体模型:C57BL/6小鼠P3,基底膜培养,胶原凝胶基质,药物处理24小时 药物分组:GO(160 U/L),GO+Dex(50 μg/mL地塞米松),GO+NAC(5 mM NAC),GO+Dex+NAC,每组n=3-5 临床试验分组:对照组(ITD单独治疗,n=23),NAC组(口服NAC 600 mg每日两次联合ITD,n=18) 主要终点:PTA改善(500、1,000、2,000、4,000 Hz平均值),次要终点:各频率听力增益 统计方法:配对样本t检验、独立样本t检验、Fisher精确检验或卡方检验

摘要

突发性感音神经性听力损失(SSNHL)是全球常见的急症。越来越多的证据发现SSNHL患者体内存在氧化-抗氧化失衡。类固醇联合抗氧化剂可能是治疗SSNHL的一种潜在策略。在耳蜗外植体实验中,我们发现N-乙酰半胱氨酸(NAC)联合地塞米松在单独使用均无效的浓度下能有效保护毛细胞免受氧化应激损伤。设计了一项临床试验,探讨口服NAC联合鼓室内地塞米松(ITD)作为挽救治疗是否具有更好的疗效。41例SSNHL患者随机分为两组。对照组23例患者仅接受ITD治疗,NAC组18例患者接受口服NAC和ITD治疗。患者在治疗开始第1天和第14天进行随访。总体而言,两组的最终纯音平均听阈(PTA)改善无统计学差异。然而,NAC组在8000 Hz处观察到显著的听力增益。此外,NAC组的听力恢复率远高于对照组。这些结果表明,口服NAC联合ITD治疗对SSNHL比单独使用ITD更有效。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
NAC联合地塞米松是否能更有效地治疗SSNHL并减轻氧化应激引起的毛细胞死亡?
核心机制
NAC和地塞米松可能通过协同作用保护毛细胞免受氧化应激损伤,可能通过降低地塞米松的最低有效浓度或延长其有效时间来增强其疗效,也可能通过NAC的直接抗氧化作用。
主要证据
体外实验中,GO诱导的氧化应激导致毛细胞死亡,而NAC和地塞米松联合处理显著增加了基底转中内毛细胞和外毛细胞的存活率(OHC 69.85% vs 47.41%,IHC 90.00% vs 71.34%)。临床试验中,NAC组在8000 Hz处听力增益显著优于对照组(P=0.019),且听力恢复率(>15 dB增益)显著更高(72.2% vs 39.1%,P=0.035)。
研究意义
研究表明NAC联合ITD治疗可提高SSNHL患者的听力恢复率,尤其是在高频区域,可能为类固醇难治性SSNHL提供潜在的挽救治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立体外氧化应激模型

验证使用葡萄糖氧化酶(GO)诱导的氧化应激是否能够模拟SSNHL中的毛细胞损伤。

使用GO处理BxPC3细胞和耳蜗外植体,检测ROS水平和毛细胞存活率。

2

验证药物单独及联合处理的保护作用

检验NAC和地塞米松单独或联合使用在无效浓度下对氧化应激诱导的毛细胞死亡的保护作用。

将GO处理的耳蜗外植体分为四组:GO组、GO+Dex、GO+NAC、GO+Dex+NAC,并测量毛细胞存活率。

3

临床试验设计

评估口服NAC联合ITD作为挽救治疗对SSNHL患者的疗效。

筛选符合条件的SSNHL患者,随机分为对照组(ITD)和NAC组(ITD+口服NAC),比较治疗前后的听力结果。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
评估体内效果

产品清单

实验环节名称品牌货号
Hank's平衡盐溶液ProCellPB180321
大鼠尾胶原蛋白(I型)BD Biosciences4236
10×基础培养基EagleSigma-AldrichB9638
2%碳酸钠SolarbioP1110
1×基础培养基EagleGibco41010109
牛血清白蛋白SolarbioA8020
谷氨酰胺Sigma-AldrichG7513
葡萄糖----
青霉素GSigma-AldrichP3414
葡萄糖氧化酶Sigma-AldrichG3660
地塞米松----
N-乙酰半胱氨酸Sigma-AldrichA7250
DAPIBeyotime Institute of BiotechnologyC1005
鬼笔环肽Sigma-AldrichP5282
激光扫描共聚焦显微镜Nikon--
NAC泡腾片Conbe Biopharmaceutical Company--
DMEM培养基Gibco11995500
胎牛血清Gibco11054001
二氯二氢荧光素二乙酸酯Sigma-AldrichD6883
SPSS软件(版本22.0)IBM--
GraphPad Prism(版本8.2.1)GraphPad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
耳蜗外植体培养
小鼠品系和年龄:C57BL/6,P3;培养条件:胶原凝胶基质,培养基成分(1×BME、1% BSA、10% glutamine、5 mg/mL glucose、10,000 U/mL青霉素G);药物处理浓度和时间:GO 160 U/L,Dex 50 μg/mL,NAC 5 mM,处理24小时
阅读提示:见Materials and Methods中的Culture of Cochlear Explants and Drug Treatments
药物分组
对照组、GO组、GO+Dex组、GO+NAC组、GO+Dex+NAC组;每组样本量n=3-5
阅读提示:见Materials and Methods中的Culture of Cochlear Explants and Drug Treatments及Figure 1图注
临床试验患者纳入和排除标准
纳入标准:至少30 dB听力损失,病程3天内;排除标准:年龄>60岁,4k和8kHz完全听力损失等;患者来源:武汉协和医院耳鼻喉科
阅读提示:见Materials and Methods中的Clinical Study Design and Patients
治疗分组和方案
对照组:仅ITD注射;NAC组:ITD+口服NAC 600 mg每日两次,持续2周;随访时间:治疗开始第1天和第14天
阅读提示:见Materials and Methods中的Therapy Protocol
听力评估
纯音测听频率:250-8000 Hz;PTA计算:500、1000、2000、4000 Hz平均值;听力改善定义:>15 dB增益
阅读提示:见Materials and Methods中的Measurement of Auditory Function
统计方法
配对样本t检验、独立样本t检验、Fisher精确检验或卡方检验;显著性水平P<0.05
阅读提示:见Materials and Methods中的Statistical Analysis