مقالة منهجية

التطبيق البحثي لموجة الصدمة المستحثة بالليزر لدراسة إصابة القوقعة الناجمة عن الانفجار

DOI:

10.3791/66396

⸱

مارس 1, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, National Defense Medical College, 2Division of Bioinformation and Therapeutic Systems, National Defense Medical College, 3Department of Biochemistry, National Defense Medical College

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نصف البروتوكولات التجريبية لإنشاء نموذج حيواني لإصابة القوقعة الناتجة عن الانفجار باستخدام موجة الصدمة المستحثة بالليزر (LISW). يسمح تعرض العظم الصدغي ل LISW بإعادة إنتاج الفيزيولوجيا المرضية للقوقعة الناتجة عن الانفجار. يمكن أن يكون هذا النموذج الحيواني منصة لتوضيح أمراض القوقعة واستكشاف العلاجات المحتملة لإصابات الانفجار.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأذن هي العضو الأكثر عرضة للضغط الزائد الناجم عن الانفجار، وكثيرا ما تحدث إصابات القوقعة الصناعية بعد التعرض للانفجار. يمكن أن يؤدي التعرض للانفجار إلى فقدان السمع الحسي العصبي (SNHL) ، وهو فقدان سمع لا رجعة فيه يؤثر سلبا على نوعية الحياة. تم توثيق أمراض القوقعة التفصيلية الناجمة عن الانفجارات ، مثل فقدان خلايا الشعر ، والخلايا العصبية العقدية الحلزونية ، ونقاط الاشتباك العصبي القوقعة ، واضطراب الأهداب المجسمة سابقا. ومع ذلك، فإن تحديد التدهور الحسي العصبي للقوقعة بعد إصابة الانفجار أمر صعب لأن المعرضة للضغط الزائد للانفجار عادة ما تعاني من ثقب الغشاء الطبلي (TMP)، الذي يسبب فقدان السمع التوصيلي المتزامن. لتقييم الخلل الوظيفي الحسي العصبي الخالص في قوقعة الأذن، قمنا بتطوير نموذج حيواني تجريبي لإصابة القوقعة الصناعية الناجمة عن الانفجار باستخدام موجة صدمة ناتجة عن الليزر. تتجنب هذه الطريقة TMP والإصابات الجهازية المصاحبة وتعيد إنتاج التدهور الوظيفي في مكون SNHL بطريقة تعتمد على الطاقة بعد التعرض ل LISW. يمكن أن يكون هذا النموذج الحيواني منصة لتوضيح الآليات المرضية واستكشاف العلاجات المحتملة لخلل قوقعة الأذن الناجم عن الانفجار.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد فقدان السمع وطنين الأذن من بين أكثر الإعاقات انتشارا ، حيث تم الإبلاغ عنها في ما يصل إلى 62٪ من قدامى المحاربين1. تم الإبلاغ عن العديد من المضاعفات السمعية الناجمة عن الانفجار ، بما في ذلك فقدان السمع الحسي العصبي (SNHL) وانثقاب الغشاء الطبلي (TMP) ، لدى الأفراد المعرضين لضغط الانفجارالزائد 2. علاوة على ذلك، تشير الأبحاث التي أجريت على الأفراد المعرضين للانفجارات إلى أن التعرض للانفجار يؤدي في كثير من الأحيان إلى عيوب في الدقة السمعية الزمنية، حتى عندما تكون عتبات السمع ضمن المعدل الطبيعي، وهو ما يعرف باسم "فقدان السمع الخفي (HHL)"3. من الثابت أن هناك فقدانا كبيرا لنقاط الاشتباك العصبي القوقعة بين خلايا الشعر الداخلية (IHCs) والخلايا العصبية السمعية (ANs) في أمراض القوقعة المرتبطةبالانفجار 4. يؤدي التنكس المتشابك إلى ضعف المعالجة السمعية وهو عامل مساهم رئيسي في تطوير HHL5. وبالتالي ، فإن الأعضاء السمعية هي مكونات هشة تحتوي على هياكل معقدة ومنظمة للغاية. ومع ذلك ، فإن الآلية الدقيقة التي تؤثر بها موجات الانفجار على الأذن الداخلية على المستوى الخلوي لا تزال غير واضحة. ويرجع ذلك إلى التحديات في تكرار التعقيدات السريرية والميكانيكية الدقيقة لإصابات الانفجار في البيئات المختبرية وتعقيد أمراض القوقعة الناجمة عن الانفجار.

المكون الأساسي لإصابة الانفجار هو موجة الصدمة (SW) ، التي تتميز بزيادة سريعة وعالية في ضغطالذروة 6. تم التحقيق في تعقيد إصابات الانفجار على نطاق واسع في العديد من الدراسات بأثر رجعي7،8،9. هناك العديد من الأجهزة لتوليد الانفجار ، مثل الغاز المضغوط10 ، وأنابيب الصدمات11 ، والمتفجرات الصغيرةالحجم 12 ، عند مستويات مختلفة من الضغط. يشبه شكل موجة الضغط للجنوب الغربي الناتج عن الأجهزة المطورة حديثا إلى حد كبير شكل الانفجار الفعلي. يتمثل أحد المفاهيم المهمة في إنشاء نموذج حيواني لفقدان السمع الحسي العصبي الناجم عن الانفجار في تقليل الإصابات المصاحبة ، بخلاف الضرر السمعي ، لتقليل موت. وهكذا ، تم تطوير دراسات إصابة الانفجار التي تم فيها تصغير أنابيب الصدمات ويمكن التحكم في الإخراج بدقة بحيث نادرا ما تموت المعرضة. ومع ذلك ، على الرغم من أن هذه النماذج الحيوانية عادة ما تتطور إلى مضاعفات ، مثل TMP ، فإن تقييم وظيفة القوقعة أمر صعب بسبب فقدان السمع التوصيلي المتزامن2. لقد أجرينا سابقا دراسة حيوانية محمية للأذن حول إصابة الانفجار باستخدام سدادات الأذن ولم نجد أي حدوث ل TMP13. يمكن أن تخفف سدادات الأذن جزئيا من تلف القوقعة الشديد ولكن ليس التنكس العصبي السمعي المركزي أو تطور طنين الأذن. وبالتالي ، فإن سدادات الأذن تحمي القوقعة وكذلك الغشاء الطبلي. ومع ذلك ، يلزم وجود نموذج حيواني لتلف القوقعة النقي الناجم عن الانفجار بدون TMP لدراسة الفيزيولوجيا المرضية للقوقعة الناتجة عن إصابات الانفجار.

لقد طورنا سابقا نموذجا لإصابة الانفجار الموضعي للأذن الداخلية في الجرذان والفئران باستخدام موجة الصدمة المستحثة بالليزر (LISW) 14,15. يمكن تنفيذ هذه الطريقة بأمان وسهولة على مستوى المختبر القياسي وقد تم استخدامها لإنشاء نماذج لإصابات انفجار الرئة والرأس16,17. يمكن ضبط طاقة LISW عن طريق تغيير نوع الليزر وقوته ، مما يسمح بالتحكم في درجة تلف القوقعة. يعد نموذج إصابة القوقعة المستحثة ب LISW ذا قيمة لدراسة آليات SNHL الناتجة عن إصابات الانفجار والتحقيق في العلاجات المحتملة. في هذه الدراسة ، نصف بروتوكولات تجريبية مفصلة لإنشاء نموذج فأر لتلف القوقعة الناجم عن الانفجار باستخدام LISW وإظهار تنكس القوقعة ، بما في ذلك فقدان خلايا الشعر (HCs) ، ونقاط الاشتباك العصبي القوقعة ، والخلايا العصبية العقدية الحلزونية (SGNs) ، بطريقة تعتمد على الطاقة في الفئران بعد التعرض ل LISW.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام في كلية الطب للدفاع الوطني (الموافقة # 18050) وتم تنفيذها وفقا لإرشادات المعاهد الوطنية للصحة ووزارة التعليم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا في اليابان. بذلت كل الجهود لتقليل عدد ومعاناتها.

1.

  1. استخدم ذكور الفئران CBA / J البالغة من العمر 8 أسابيع لاتباع هذا البروتوكول. قبل التجربة ، قم بإخضاع الفئران لاختبار وظائف السمع والمراقبة بالمنظار للغشاء الطبلي لضمان الحالة الطبيعية.
  2. قسم 27 فأرا CBA / J إلى ثلاث مجموعات: (1) 2.0 J / cm2 مجموعة مكشوفة (n = 9 فئران) ؛ (2) 2.25 جول / سم2 مجموعة مكشوفة (ن = 9 فئران) ؛ و (3) 2.5 جول / سم2 مجموعة مكشوفة (ن = 9 فئران). إزالة جميع الأذنين للتقييم 1 شهر بعد التعرض LISW.

2. الإعدادات التجريبية للتعرض LISW

  1. هدف الليزر هو قرص مطاطي طبيعي أسود ، قطره 10 مم وسمكه 0.5 مم. لزيادة نبض LISW ، استخدم مادة لاصقة لحام راتنج الأكريليك لربط لوح بولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) بسمك 1.0 مم وشفاف (PET) بأعلى المنطقة المستهدفة. قم بإشعاع ليزر Nd: YAG بتبديل Q 532 نانومتر لتوليد LISW خلف الهدف (الشكل 1 أ).
  2. ركز نبضة الليزر بعدسة مستوية محدبة على بقعة قطرها 3.0 مم على هدف الليزر.
  3. استخدم تشعيع LISW لتوليد البلازما على سطح الترابط بين المادتين وتبخير المطاط (الاجتثاث بوساطة البلازما) ، وترك المطاط المتبخر في التجويف.
  4. استخدم هيدروفون لقياس موجة ضغط LISW عند 1.0 مم تحت الماء ، وليس في الأنسجة الحية. ضع هيدروفون من الألياف البصرية بقطر 0.25 مم تحت المطاط الأسود 1.0 مم تحت سطح الماء لتسجيل أشكال موجات ضغط LISW وقياسها باستخدام راسم الذبذبات الرقمي.
    ملاحظة: أظهرت الأشكال الموجية للضغط خصائص مستقرة مع أقصى ضغط ودافع مماثلين كما هو موضح في الشكل 1B.
  5. إجراء جميع الإجراءات الحيوانية تحت التخدير العام باستخدام الحقن داخل الصفاق من 1 ملغ / كغ ميديتوميدين هيدروكلوريد و 75 ملغ / كغ من الكيتامين. ضع مرهما للعيون على كلتا عيني الفأر لمنع الجفاف وتوفير الدعم الحراري.
  6. احلق المناطق التالية للأذن بعناية لتجنب الاحتفاظ بالهواء المحبوس في الفراء. ثبت الفئران على طبق وضع المناطق بعد الأذن في المنطقة البؤرية ل LISW في اتجاه تصاعدي عموديا.
  7. قم بتوصيل هدف مطاطي أسود عن طريق الجلد بمنطقة ما بعد الأذن من أذن الماوس. لضمان مطابقة المعاوقة الصوتية ، استخدم هلاما موصلا بالموجات فوق الصوتية بين هدف الليزر وسطح الجلد.
  8. ضع نبضة LISW واحدة على القوقعة عبر العظم الصدغي. اضبط مخرجات نبضات الليزر على ثلاث كثافات طاقة: 2.0 جول / سم2 ، 2.25 جول / سم2 ، و 2.5 جول / سم2.

3. اختبار وظيفة القوقعة

ملاحظة: تم إجراء اختبارات استجابة جذع الدماغ السمعي (ABR) كما تم الإبلاغ عنهسابقا 14,15.

  1. إجراء قياس ABR قبل يوم واحد و 1 يوم وشهر واحد بعد التعرض LISW.
  2. ABR هو جهد سمعي مستثار استجابة للمنبهات السمعية ويستخدم بشكل شائع لتقييم عتبات السمع عند أربعة ترددات (12.0 كيلو هرتز و 16.0 كيلو هرتز و 20.0 كيلو هرتز و 24.0 كيلو هرتز).
  3. قدم صوت التحفيز عبر سماعة أذن صغيرة وقم بقياس مستوى ضغط الصوت بالقرب من الغشاء الطبلي للماوس باستخدام ميكروفون صغير يوضع بالقرب من سماعة الأذن. إخراج محفزات الاندفاع من مولد الصوت في 37 دورة / ثانية وتضخيم ضغط الصوت من مستوى ضغط الصوت 20 ديسيبل (SPL) إلى 80 ديسيبل SPL في خطوات 5 ديسيبل SPL.
  4. أدخل قطبا كهربائيا بإبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتسجيل مخطط كهربية الدماغ تحت قناة الأذن والمنطقة الأمامية للأذن وأدخل قطبا كهربائيا أرضيا أسفل المنطقة الذيلية من الذيل.
  5. قم بتقييم دوال القوقعة عن طريق قياس سعة ذروة ABR I (P1). تحليل أشكال موجات ABR تلقائيا فيما يتعلق بعتبات السمع وسعة ABR P1 باستخدام برنامج تحليل ذروة ABR كما تم الإبلاغ عنهسابقا 18.
  6. احسب تحولات عتبة ABR عن طريق طرح العتبات التي تم الحصول عليها قبل التعرض. قارن تحولات عتبة ABR في المجموعات الثلاث المعرضة لتلك الموجودة في الأذنين المقابلتين غير المعرضتين (السيطرة). قم بقياس سعة ABR باستخدام شكل موجة ABR أثناء تحفيز 80 ديسيبل SPL.

4. التقييم النسيجي

ملاحظة: تم إجراء التقييم النسيجي كما هو موضح سابقا14،15.

  1. HCs ومشبك القوقعة
    1. إجراء الفحص المرضي للقوقعة 1 شهر بعد التعرض LISW.
    2. تأكد من عمق التخدير عن طريق قرصة إصبع القدم قبل التروية. بعد التروية الدموية بمحلول رينغر المرضع، يجب إجراء التروية عبر القلب باستخدام 1 مل/غرام من بارافورمالدهيد 4٪ (PFA). بعد قطع الرأس، قم بإزالة القوقعة وبيرفها مباشرة باستخدام 4٪ PFA، متبوعا بالتثبيت عند 4 درجات مئوية طوال الليل.
    3. بعد التثبيت، قم بإزالة الكلس من القوقعة عن طريق الرج في محلول 0.5 مول/لتر من حمض الإيثيلين ديامينيترايتيك (EDTA) لمدة يومين.
    4. قسم القوقعة منزوعة المعادن إلى أربع قطع. بعد تجميد كل قطعة من القوقعة على الثلج الجاف لمدة 10 دقائق ، قم بإجراء الحجب في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ساعة في مصل الحصان العادي 5٪ مترافق ببساطة مع 0.3٪ Triton X للنفاذية.
    5. استخدم مضادات الميوسين 7a (Myo7A) والبروتين المضاد للربط الطرفي C (CtBP2) والأجسام المضادة للخيوط العصبية (NF) كأجسام مضادة أولية ويتم تحضينها عند 37 درجة مئوية طوال الليل. استخدم الأجسام المضادة Myo7A و CtBP2 و NF لتقييم HCs والشرائط قبل المشبكية والألياف العصبية القوقعة ، على التوالي.
    6. اغسل الجسم المضاد الأساسي غير المنضم بمحلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) لمدة 5 × 3 دقائق. احتضان العينات بالأجسام المضادة الثانوية المناسبة عند 37 درجة مئوية لمدة 2 ساعة. بعد التلوين ، اغسل العينات لمدة 3 × 5 دقائق باستخدام PBS ، وقم بتغليف العينات على زجاج الشريحة بغلاف قابل للذوبان في الماء باستخدام غطاء زجاجي.
    7. للتقييم، احصل على الصورة الكاملة للقوقعة (مقسمة إلى أربع قطع) بتكبير 10x، واحسب خريطة تردد القوقعة باستخدام المكون الإضافي لبرنامج ImageJ المشار إليه لتحديد موقع مناطق القوقعة المحددة بدقة عند تردد 12.0 كيلو هرتز و 16.0 كيلو هرتز و 20.0 كيلو هرتز و 24.0 كيلو هرتز.
    8. احسب معدلات بقاء HC وعدد نقاط الاشتباك العصبي في كل تردد.
      1. لحساب معدلات بقاء HC ، احسب عدد HCs الباقية والمفقودة لكل طول 200 ميكرومتر عند كل تردد ، واحسب معدل بقاء HCs باستخدام المعادلة (1) الموضحة أدناه:
        معدل بقاء HC (٪) = (عدد HCs الباقين على قيد الحياة / عدد HCs الباقين على قيد الحياة والمفقودين) × 100 (1)
      2. لحساب عدد نقاط الاشتباك العصبي ، احصل على صور z-stack عالية الدقة لمنطقة HC الداخلية باستخدام عدسة هدف الغمر بالزيت (63×) مع تقريب رقمي 3.1x وحجم خطوة 0.25 ميكرومتر تحت المجهر الفلوري متحد البؤر. قم باستيراد مكدسات الصور إلى ImageJ، وقم تلقائيا بحساب نقاط CtBP2 لكل IHC ضمن نطاق 50 ميكرومتر في كل حزمة صور. احسب معدل بقاء الشرائط المتشابكة باستخدام المعادلة (2):
        معدل بقاء الشرائط المتشابكة (٪) = (عدد الأشرطة المشبكية في آذان LISW المكشوفة / عدد الأشرطة المشبكية في آذان التحكم) × 100 (2)
    9. لمسح المجهر الإلكتروني (SEM) ، قم بإزالة القوقعة ، كما هو موضح سابقا ، ثم قم بإصلاحه باستخدام 2٪ PFA و 2.5٪ glutaraldehyde معا عند 4 درجات مئوية طوال الليل. بعد إزالة الكلس من القوقعة عن طريق رج محلول EDTA سعة 0.5 مول/لتر عند 4 درجات مئوية لمدة 7 أيام، قم بتشريح القوقعة إلى أربع قطع للتحضير الكامل.
    10. ثبت الأنسجة ب 1٪ رابع أكسيد الأوزميوم عند 4 درجات مئوية لمدة 30 دقيقة ، وجفف في 50٪ إيثانول في درجة حرارة الغرفة لمدة 10 دقائق ، كرر مع 70٪ ، 80٪ ، 95٪ ، ثم 100٪ إيثانول ، رش الطلاء بالأوزميوم ، وافحصه تحت المجهر الإلكتروني عند 5.0 كيلو فولت ، كما ورد سابقا14.
    11. إجراء تحليل كمي لاضطراب الحزمة الهدبية المجسمة في خلايا الشعر الخارجية (OHCs) عن طريق حساب نسبة الأهداب المجسمة المعطلة (عدد الأهداب المجسمة OHC المعطلة / العدد الإجمالي للأهداب المجسمة OHC) في كل مجموعة طاقة باستخدام صور SEM14. احسب عدد الأهداب المجسمة لكل 100 ميكرومتر في مركز المناطق 16.0 و 24.0 كيلو هرتز. قم بتعيين صف واحد أو أكثر من حزم OHC المنحنية نحو الجانب الجانبي أو المتشابكة أو التي تفتقر إلى قاعدتها على أنها معطلة.
  2. SGNs
    1. لتقييم عدد SGNs كميا في 1 شهر بعد التعرض ل LISW ، قم بإجراء التروية عبر القلب مع 4٪ PBS ، وقطع الرأس ، وإزالة القوقعة ، وإجراء التثبيت الخلفي في ظل نفس الظروف الموضحة أعلاه. إزالة القوقعة في 0.5 متر EDTA لمدة 1 أسبوع.
    2. بعد إزالة الكلس ، اغمر القوقعة في 30٪ سكروز طوال الليل ، وقم بتضمينها في مركب التقسيم بالتبريد ، وقم بتجميدها في النيتروجين السائل لتحضير أقسام بالقرب من قناة روزنتال بسمك 15 ميكرومتر ، وصمة عار بالهيماتوكسيلين ويوزين ، وعرضها تحت المجهر الضوئي14.
    3. لقياس كثافة SGN ، احسب عدد SGNs في المنعطف الأوسط لقناة روزنتال واحسب بقاء SGN لكل عنصر تحكم.

5. التحليل الإحصائي

  1. إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام البرنامج الذي تختاره.
  2. تحليل الاختلافات الإحصائية في إزاحة عتبة ABR ، HC ، SGN ، والأعداد المشبكية باستخدام مقاييس متكررة ثنائية الاتجاه ANOVA ["التردد أو أجزاء القوقعة (قمي / متوسط / قاعدة)" × "مجموعات حيوانية"] ، تحليل ثنائي الاتجاه للتباين (ANOVA) ، متبوعا باختبار المقارنة المتعددة ل Tukey بعد التخصيص.
  3. اعرض جميع البيانات كمتوسط ± خطأ معياري واضبط مستوى الدلالة الإحصائية على p < 0.05.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الشكل الموجي LISW
تم قياس قابلية استنساخ الشكل الموجي لضغط LISW 5x عند 2.0 جول / سم2 على النحو التالي. كانت الأشكال الموجية متشابهة ومستقرة بشكل عام وأظهرت زيادة حادة مع عرض الوقت وضغط الذروة والاندفاع بمقدار 0.43±0.4 μs و 92.1 ± 6.8 ميجا باسكال و 14.1 ± 1.9 Pa∙s (الوسيط ± SD) ، وهو ما يتوافق مع خصائص SW (الشكل 1B). تتميز LISWs بوقت ارتفاع سريع ، وضغط ذروة مرتفع ، ومدة قصيرة ، وهيمنة ضغط إيجابية. عند تطبيقه على الأنسجة البيولوجية ، يتم وضع الهدف مباشرة على الأنسجة الحية من خلال الهلام ، ويمكن اعتبار أن SW له نفس خصائص SW المقاسة المطبقة على الأنسجة. بعد التعرض ل LISW ، تم تقييم حدوث TMP باستخدام منظار رقمي صغير. لم يظهر أي من الفئران في مجموعة طاقة LISW TMP بعد التعرض (الشكل 1C).

التقييم السمعي
تم إجراء فحص ABR لتحديد الوظيفة السمعية. ABR هو قياس للجهد الصوتي المستحث في المسار السمعي ، ويمثل ABR P1 النشاط العصبي المتراكم في العصب القوقعي. بعد يوم واحد من التعرض ل LISW ، أظهرت الأذن المكشوفة اختلافا كبيرا في تحول عتبة ABR بين مجموعات LISW المختلفة (ANOVA، p < 0.0001; الشكل 2 أ). استمرت هذه الزيادة في تحول عتبة ABR لمدة تصل إلى شهر واحد بعد التعرض ل LISW في المجموعتين 2.25 و 2.5 جول / سم2 (ثنائي الاتجاه ANOVA ، 2.25 J / cm2 ، p < 0.0001 ؛ 2.5 J / cm2 ، p < 0.0001). على وجه الخصوص ، أظهرت المنطقة عالية التردد زيادة ملحوظة في تحول عتبة ABR. ومع ذلك ، تعافت عتبات ABR إلى مستوى لم يكن مختلفا بشكل كبير عن التشعيع المسبق في مجموعة 2.0 J (ANOVA ثنائي الاتجاه ، 2.0 J / cm2 ، p = 0.76) ، مما يشير إلى أن ارتفاع العتبة كان يعتمد على الطاقة. فيما يتعلق بسعات ABR P1 ، أظهرت جميع المجموعات المشععة ب LISW انخفاضا كبيرا في سعة ABR P1 على جميع الترددات بعد يوم واحد وشهر واحد من التعرض ل LISW (ثنائي الاتجاه ANOVA ، p < 0.0001 ؛ الشكل 2 ب). لم تظهر الأذن غير المكشوفة (التحكم ؛ الأذن اليسرى) أي تغييرات ملحوظة في عتبة السمع ABR بعد التعرض ل LISW (البيانات غير معروضة).

بقاء HCs و SGN
كشفت المراقبة المجهرية للآذان المعرضة ل LISW عن عدم وجود ضرر ميكانيكي للقوقعة ، مثل كسر وخلع العظيمات ، أو تمزق غشاء النافذة المستديرة ، أو النزف داخل القوقعة ، بعد التعرض ل LISW (البيانات غير معروضة) ، وهو ما يتوافق مع النتائج السابقة6،14.

يظهر في الشكل 3 أ تلطيخ مناعي فلوري ل HCs مع Myo7A ، وشرائط متشابكة مع CtBP2 ، وعصب القوقعة مع NF. لم يلاحظ أي تلف شديد في قوقعة الأذن ، مثل فقدان HCs أو الألياف العصبية ، في أي من المجموعات. ومع ذلك ، فإن التقييم الكمي لبقاء OHCs الإيجابية Myo7A يختلف اختلافا كبيرا بين المجموعات (ANOVA ثنائي الاتجاه ، p = 0.002; الشكل 3 ب). أظهرت المجموعة 2.5 J / cm2 معدلات بقاء أقل بكثير من OHCs من المجموعة الضابطة ، خاصة في المنطقة عالية التردد (ANOVA ثنائي الاتجاه ، 2.5 J / cm2 ، p = 0.0002). ومع ذلك ، كانت معدلات بقاء IHCs قابلة للمقارنة بين المجموعات ، مما يشير إلى أن OHCs معرضة ل LISW عالي الطاقة (ANOVA ثنائي الاتجاه ، p = 0.76). يظهر تقييم كمي لبقاء الشريط المشبكي في الشكل 3C. تم تقليل الشرائط المتشابكة بشكل ملحوظ في كل من المجموعتين 2.25 و 2.5 J / cm2 مقارنة بالمجموعة الضابطة (ANOVA ثنائي الاتجاه ، 2.25 J / cm2 ، p < 0.0001 ؛ 2.5 J / cm2 ، p < 0.0001) ، وأظهرت الترددات الأعلى ميلا أقوى للانخفاض ، على غرار تحول عتبة ABR وبقاء OHC.

بعد ذلك ، تم تقييم كثافة SGN ، كما هو موضح في الشكل 3D. كان هناك فرق كبير في كثافة SGN بين المجموعات (ANOVA ثنائي الاتجاه ، p = 0.76) ، وأظهرت المجموعة 2.5 J / cm2 معدلات بقاء أقل بكثير من SGN مقارنة بالمجموعات الضابطة (ANOVA ثنائي الاتجاه ، 2.5 J / cm2 ، p = 0.007). ومع ذلك ، أظهرت مجموعات 2.0 و 2.25 J / cm2 بقاء SGN مقارنة بالضوابط. تشير هذه النتيجة إلى أن شدة تنكس القوقعة وضعف السمع تعتمد على التعرض لطاقة LISW ، وهو ما يتوافق مع نتائج بقاء ABR و HC.

حزمة مجسمة الهدبية
لاحظنا زيادة ملحوظة في عتبة ABR ، حوالي 30 ديسيبل ، في كل من مجموعتي 2.25 و 2.5 جول / سم2 عند ترددات أعلى من 20 كيلو هرتز ، والتي استمرت لمدة تصل إلى شهر واحد بعد التعرض ل LISW (كما هو موضح في الشكل 2A). ومع ذلك ، فإن تحول عتبة 30 ديسيبل الذي لاحظناه لا يمكن أن يعزى فقط إلى فقدان OHCs ، أو تنكس نقاط الاشتباك العصبي القوقعة ، أو انخفاض عدد SGCs (الشكل 3). أشارت دراسة سابقة إلى أن تحولات عتبة ABR كانت ضئيلة عندما انخفض عدد الأشرطة المشبكية بنسبة 50٪ 19. لذلك ، أجرينا SEM للتحقيق في سبب ارتفاع عتبة ABR. وعقب التعرض للترددات المشبعة بالنفايات الخطرة عند شدة مقدارها 2.5 جول/سم2، بدا أن بعض الحزم الهدبية المجسمة من OHCs قد تعطلت، ولا سيما في المناطق عالية التردد (الشكل 4 ألف)، وهو ما قد يكون أحد أسباب تعزيز عتبة ABR بعد التعرض للترددات المشبعة بالفلور (LISW). كشف التقييم الكمي للاضطراب التجسيمي الهدبي أن نسبة الاضطراب تميل إلى أن تكون أعلى في المنطقة ذات التردد العالي بطريقة تعتمد على الطاقة (الشكل 4 ب).

figure-results-1
الشكل 1: الإعدادات التجريبية وملف تعريف الضغط ل LISW. (أ) الإعداد التجريبي لتوليد LISW في. (ب) خصائص الأشكال الموجية لضغط LISW المحددة عند 2.0 J / cm2. ج: صور تمثيلية للغشاء الطبلي. لم يتم ملاحظة TMPs في أي من آذان LSW المعرضة. كمرجع ، يتم عرض TMP التمثيلي الناجم عن الانفجار (رؤوس الأسهم الصفراء) باستخدام أنبوب الانفجار. الاختصارات: LISW = موجة الصدمة التي يسببها الليزر. PET = البولي ايثيلين تيريفثاليت. TMP = ثقب الغشاء الطبلي ؛ YAG = عقيق الألومنيوم الإيتريوم ؛ SHG = الجيل التوافقي الثاني. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: نتائج ABR بعد التعرض ل LISW. (أ) لوحظت تحولات كبيرة في عتبة ABR في جميع المجموعات بعد يوم واحد من التعرض ل LISW. ظلت تحولات عتبة ABR في مجموعات 2.25 و 2.5 J / cm2 مرتفعة بشكل ملحوظ لمدة تصل إلى شهر واحد بعد التعرض ل LISW. (ب) انخفضت سعة ABR P1 بعد يوم واحد وشهر واحد من التعرض ل LISW بشكل ملحوظ في جميع المجموعات. تشير العلامات النجمية إلى اختلافات كبيرة بين المجموعات مقارنة بقيم ما قبل التعرض (** p < 0.001 ، **** p < 0.0001). تشير أشرطة الخطأ إلى الخطأ القياسي للمتوسط. الاختصارات: ABR = استجابة جذع الدماغ السمعية. LISW = موجة الصدمة التي يسببها الليزر ؛ P1 = الذروة 1 ؛ SPL = مستوى ضغط الصوت. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: أمراض القوقعة بعد التعرض ل LISW. (أ) صور مضان متحد البؤر لعضو كورتي في منطقة 20 كيلو هرتز ملطخة ب Myo7A (أزرق) و CtBP2 (أحمر) و NF (أخضر) بعد التعرض ل LISW. (ب) متوسط النسب المئوية ل HCs الباقية على قيد الحياة موضحة في مخططات القوقعة الخلوية. كشف التقييم الكمي عن خسارة كبيرة في OHCs عند 2.5 جول / سم2 ، على الرغم من عدم وجود فرق كبير في بقاء IHC بين المجموعات. (ج) انخفض معدل بقاء الشرائط قبل المشبكية مقارنة بقيم ما قبل التعرض انخفاضا معنويا في المجموعتين 2.25 و 2.5 جول / سم2 . (د) صور مجهرية تمثيلية لشبكات SGN في جميع المجموعات بعد شهر من التعرض ل LISW. انخفض معدل البقاء على قيد الحياة SGN بشكل ملحوظ عند 2.5 جول / سم2. تشير العلامات النجمية إلى اختلافات كبيرة مقارنة بقيم ما قبل التعرض (** p < 0.001 ، **** p < 0.0001). تشير أشرطة الخطأ إلى الخطأ القياسي للمتوسط. قضبان المقياس = 5 ميكرومتر (أ) ، 100 ميكرومتر (د). الاختصارات: LISW = موجة الصدمة التي يسببها الليزر. IHC = خلية شعرية داخلية ؛ NF = خيوط عصبية. OHC = خلية الشعر الخارجي. SGN = الخلايا العصبية العقدية الحلزونية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: الهياكل السطحية ل OHCs. (أ) صور مجهرية إلكترونية ماسحة تمثيلية للأهداب المجسمة OHC في منطقتي kHz 16 و 24 kHz من عضو Corti بعد شهر واحد من التعرض ل LISW. يظهر الاضطراب الهدبي التجسيمي في الصور المكبرة للمنطقة المحاصرة في مجموعة 2.5 جول / سم2 (مساحة 24 كيلو هرتز). شريط المقياس - = 2 ميكرومتر. (ب) كان معدل الاضطراب التجسيمي الهدبي أعلى مع زيادة الضغط الزائد LISW. الاختصارات: LISW = موجة الصدمة التي يسببها الليزر. OHC = خلايا الشعر الخارجية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تهدف هذه الدراسة إلى التحقق من صحة نموذج فأر لتلف القوقعة الناجم عن الانفجار باستخدام LISW. أظهرت النتائج التي توصلنا إليها أنه بعد تطبيق LISW من خلال العظم الصدغي ، أظهرت أذن الفئران المكشوفة انخفاضا مرضيا وفسيولوجيا ثابتا في القوقعة ، والذي كان مصحوبا بزيادة في الضغط الزائد LISW. تشير هذه النتائج إلى أن نموذج الماوس هذا مناسب لتكرار أمراض القوقعة المختلفة عن طريق ضبط إخراج LISW. على وجه التحديد، يمكن أن يكون نموذج فأر ضعف قوقعة الأذن الناجم عن LISW بمثابة نموذج جيد لإصابة القوقعة بسبب طبيعته الخاضعة للرقابة والقابلة للتكرار والقابلة للقياس الكمي، فضلا عن قدرته على إعادة إنتاج تدهور القوقعة الفيزيولوجي المرضي في ظل ظروف خاضعة للرقابة.

استخدمت دراستنا السابقة نموذجا للفئران ولاحظت تنكس القوقعة الناجم عن LISW ، بما في ذلك ارتفاع عتبات السمع ، وفقدان الأشرطة المشبكية ، واضطراب الحزمة الهدبيةالمجسمة 14. بحثت دراسة أخرى في تنكس القوقعة الفيزيولوجي المرضي بعد إصابة الانفجار في الفئران باستخدام نوعين من الانفجارات بخصائص مختلفة: التردد المنخفض المهيمن باستخدام أنبوب الانفجار والتردد العالي المهيمن باستخدام LISW15. وقرروا أن التردد السائد لطيف القدرة الانفجارية هو العامل الرئيسي في تحديد منطقة تلف القوقعة ، كما ورد سابقا15. على حد علمنا، هذه هي الدراسة الأولى التي توضح المنهجية التفصيلية لتعرض قوقعة الأذن LISW وتنكس القوقعة الناجم عن LISW المعتمد على الطاقة والتردد.

استخدمنا التعرض ل LISW لإتلاف القوقعة من خلال العظم الصدغي بعد الأذن بدلا من القناة السمعية الخارجية لإنشاء نموذج يتضمن فقط تلف القوقعة دون أي TMP أو توقف السلسلة العظمية. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن ضعف السمع الموضح في هذه الدراسة كان بسبب تدهور المكونات الحسية العصبية في المسار السمعي. أشارت الدراسات الحديثة إلى أن TMP يمكن أن يكون بمثابة حاجز ضد الأضرار التي لحقت القوقعة عن طريق امتصاص طاقة SW2،20،21. لم يكن نموذج LISW هذا قادرا على تحفيز TMP ، حتى مع LISW عالي الكثافة ، لأن SW تم تشعيعه مباشرة في الأذن الداخلية وليس من خلال الغشاء الطبلي. لذلك ، لتحليل فقدان السمع المختلط مع TMP و SNHL ، يعد الانفجار عالي الكثافة الناتج باستخدام انفجار حقيقي أو أنبوب صدمة مثاليا. يعتمد اختيار نوع الانفجار على الاستخدام المحدد أو الهدف من الدراسة. لذلك ، فإن نموذج إصابة القائم على LISW مفيد لتوضيح الفيزيولوجيا المرضية القوقعة النقية الناجمة عن الانفجار بدون TMP ، مما يؤدي إلى فقدان السمع التوصيلي. من منظور آخر ، يتطلب تشعيع LISW 1 ساعة / ، بما في ذلك إعداد المعدات وفحص الغشاء الطبلي بعد التشعيع. لذلك ، إذا تعرضت العديد من ل LISW على التوالي في غضون 1 يوم ، فمن الصعب قياس تشعيع LISW و ABR في نفس اليوم بجرعة مخدر واحدة. بسبب خطر موت عند زيادة جرعة التخدير ، في هذه الدراسة ، قررنا إجراء قياسات ABR في اليوم التالي ، وليس مباشرة بعد التشعيع في نفس اليوم.

في إصابة الانفجار ، تحدث المرحلة الأولية بسبب القوى الفيزيائية للانفجار والانتقال السريع SW مع تغيرات كبيرة في كثافة الأنسجة ، مثل تقاطعات الأنسجةوالهواء 22. لذلك ، تعتبر معظم إصابات القوقعة الناتجة عن الانفجار ناشئة عن SW خلال المرحلة الأولية6 ، مما يشير إلى أن الدراسات حول إصابات القوقعة المعرضة ل SW ضرورية لفهم آليات خلل القوقعة الناجم عن الانفجار. يعرف إنشاء SW باستخدام نبضة ليزر عالية الطاقة على مادة صلبة باسم LISW. استخدمت الدراسات السابقة LISW لتطوير نماذج حيوانية للإصابات الدماغية والرئوية الناجمة عنالانفجار 16,17. تشمل فوائد استخدام LISW للدراسات المتعلقة بالانفجار نموذج الضرر المتكرر المعتمد على شدة الليزر والاستهداف المحدد للعضو المصاب لأن LISW لا يؤثر على المناطق خارج المنطقة المستهدفة.

في هذه الدراسة ، اكتشفنا أن LISW يثير تغيرات مرضية في HCs القوقعة ، SGNs ، نقاط الاشتباك العصبي الخاصة بهم ، والحزمة الهدبية المجسمة ، على غرار الضرر الناجم عن إصابة الانفجار الحقيقية12. يمكن أن يعزى الضرر الناجم عن أشكال مختلفة من إهانات القوقعة ، مثل فقدان السمع الناجم عن الضوضاء ، إلى عاملين أساسيين: الإجهاد الميكانيكي المباشر والاضطراب الأيضي الثانوي. نقترح أن اضطراب الحزمة الهدبية المجسمة هو علم الأمراض الأساسي الناتج عن الإجهاد الميكانيكي المباشر ل LISW. الاضطرابات التجسيمية الهدبية هي أمراض شائعة مرتبطة بضعف السمع المرتبط بالعمر والضوضاء23,24. لم يتم بعد توضيح الآلية الدقيقة الكامنة وراء هذا الاضطراب التجسيمي. كشفت دراسة سابقة أن الاضطراب التجسيمي الهدبي لوحظ بعد أسبوع واحد من التعرض للانفجار12. قد يكون السبب المحتمل لهذا التغيير المورفولوجي الفريد هو انفصال روابط الطرف والروابط الجانبية بين الأهداب المجسمة للصف الخارجي المضطرب والأهداب المجسمةللصف الأوسط 14. علاوة على ذلك ، فإن جذور الصف الخارجي من الأهداب المجسمة ، والتي تتكون من الأكتين وبروتينات التجميع ، مثل TRIOBP ، تتضرر ميكانيكياأيضا 15.

عادة ما تؤدي إهانات القوقعة إلى مزيد من الاضطراب في عمليات التمثيل الغذائي التي يمكن أن تستمر لأيام أو حتىأشهر 19. على وجه الخصوص ، فإن نقاط الاشتباك العصبي في القوقعة ، المسؤولة عن معالجة الصوت السمعي ، معرضة بشدة للتعرض للانفجار25. أظهرت نماذجنا الحيوانية أن انحطاط وظيفة ANs ، كما يتضح من انخفاض سعة ABR P1 ، كان ناتجا عن تلف القوقعة الناجم عن LISW. إحدى الآليات المحتملة لاعتلال المشابك القوقعة الناجم عن LISW هي الإفراط في إطلاق الغلوتامات بواسطة IHCs ، مثل سمية الأذن الغلوتامات26. يؤدي التعرض ل LISW إلى اهتزاز الغشاء القاعدي بعنف ، مما يتسبب في إطلاق مفرط للغلوتامات من IHC ، مما يؤدي إلى تنكس AN. يمكن ل LISW تكرار نوع سمية الغلوتامات التي تؤثر على القوقعة ، مما يؤدي إلى اعتلال المشابك القوقعة وانخفاض عدد نقاط الاشتباك العصبي دون الإضرار ب HCs. آلية أخرى محتملة هي أن التعرض ل LISW قد يتلف الخلايا الداعمة للقوقعة ، مما يساهم في بقاء ANFs اعتمادا على إطلاق التغذية العصبية27. بالإضافة إلى ذلك ، قد ينتقل LISW مباشرة إلى ANFs ويسبب تلفا عصبيا. وبالتالي، يمكن أن تكون نماذج تلف قوقعة الأذن التي يسببها LSW ذات قيمة لكل من أبحاث الانفجار وفحص أشكال متنوعة من تنكس القوقعة التي تنطوي على اعتلال المشابك القوقعية.

هناك حاجة ملحة للتدخلات العلاجية لمعالجة فقدان السمع الناجم عن الانفجار، مما يسلط الضوء على أهمية استراتيجيات العلاج التي تركز على اعتلال المشابك القوقعة أو اضطراب الحزمة التجسيمية الهدبية في OHC. يمكن أيضا تطبيق هذه الأساليب على أنواع أخرى من اضطرابات السمع ذات الآليات المرضية المماثلة. لوحظ اعتلال المشابك القوقعة في نموذج الخلل الوظيفي للقوقعة الناجم عن الانفجار، مما يشير إلى أنه قد يكون هدفا علاجيا واعدا. يمكن استخدام LISW لإنشاء نماذج فئران تكرر بدقة الفيزيولوجيا المرضية للقوقعة التي تسببها الأرومات ، ويمكن استخدام هذه النماذج لدراسة أنواع مختلفة من اختلالات القوقعة.

دراستنا لديها العديد من القيود. أولا ، قمنا بقياس عتبات ABR عند 12-24 كيلو هرتز. وفقا لدراسة سابقة ، يؤدي تلف القوقعة الناجم عن LISW إلى فقدان السمع عالي التردد في بسبب خصائص SW وضعف قاعدة القوقعة. ومن الضروري إجراء المزيد من دراسات ABR في مناطق التردد الأوسع (>kHz 24). ثانيا، في هذه الدراسة، أجرينا فقط تقييما نسيجيا للقوقعة ولم نقيم المسار السمعي المركزي. لا يقتصر ضعف السمع في إصابة الانفجار على قوقعة الأذن فحسب ، بل هو ضعف معقد في جذع الدماغ والجهاز السمعي المركزي. في المستقبل ، سيكون من المرغوب فيه تقييم المركز السمعي في النماذج الحيوانية المعرضة ل LISW.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل بمنحتين من JSPS KAKENHI (أرقام المنح 21K09573 (K.M.) و 23K15901 (T.K.)).

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
532 نانومتر Q-switched Nd: YAG laser  QuantelBrilliant b
ABR برنامج تحليل الذروةكتلة العين والأذنN / AEPL القوقعة وظيفة اختبار مجموعة
لحام راتنج الأكريليك  Acrysunday Co.، LtdN / A
الفحص المجهري الفلوري متحد البؤرLeicaTCS SP8
مركب القطع بالتبريدSakuraTissue-Tek O.C.T
CtBP2 الجسم المضادBD Transduction# 612044
مرايا عازلة متعددة الطبقاتSIGMAKOKI CO.، LTDTFMHP-50C08-532M1-M3
راسمالذبذبات الرقميTektronixDPO4104B
سماعةالأذن CUICDMG15008-03A
الصوتيات الهيدروفونRP إلخ.FOPH2000
برنامج Image J البرنامج الإضافي خطقياسالمعاهد الوطنية للصحةhttps://myfiles.meei.harvard.edu/xythoswfs/webui/_xy-e693768_1-t_wC4oKeBD
المجهر الخفيفKeyence CorporationBZ-X700
Myosin 7A الجسم المضادProteus Biosciences# 25 & ndash ؛ 6790 
الأجسام المضادة للخيوط العصبيةسيجما#AB5539
عدسة بلانو محدبةSIGMAKOKI CO.، LTDSLSQ-30-200PM
برنامج المنشورGraphPadN / Aالإصدار 8.2.1
المجهر الإلكتروني الماسحJEOL LtdJSM-6340F
المنظار الرقميالصغير AVS Co. LtdAE-C1
الهلام بالموجات فوق الصوتيةهيتاشي ألوكا الطبيةغير / A
المخفف المتغيرShowa Optronics Co.N / ACurrenly available الخليفة: KYOCERA SOC Corporation ، RWH-532HP II
مغلف قابل للذوبان في الماء   ؛داكو#S1964
لاصق

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Arun, P., et al. Blast exposure causes long-term degeneration of neuronal cytoskeletal elements in the cochlear nucleus: A potential mechanism for chronic auditory dysfunctions. Front Neurol. 12, 652190(2021).
  2. Kurioka, T., Mizutari, K., Satoh, Y., Shiotani, A. Correlation of blast-induced tympanic membrane perforation with peripheral cochlear synaptopathy. J Neurotrauma. 39 (13-14), 999-1009 (2022).
  3. Liberman, M. C., Epstein, M. J., Cleveland, S. S., Wang, H., Maison, S. F. Toward a differential diagnosis of hidden hearing loss in humans. PLoS One. 11 (9), e0162726(2016).
  4. Koizumi, Y., et al. Y-27632, a rock inhibitor, improved laser-induced shock wave (lisw)-induced cochlear synaptopathy in mice. Mol Brain. 14 (1), 105(2021).
  5. Parthasarathy, A., Kujawa, S. G. Synaptopathy in the aging cochlea: Characterizing early-neural deficits in auditory temporal envelope processing. J Neurosci. 38 (32), 7108-7119 (2018).
  6. Kurioka, T., et al. Characteristics of laser-induced shock wave injury to the inner ear of rats. J Biomed Opt. 19 (12), 125001(2014).
  7. Paik, C. B., Pei, M., Oghalai, J. S. Review of blast noise and the auditory system. Hear Res. 425, 108459(2022).
  8. Bryden, D. W., Tilghman, J. I., Hinds, S. R. Blast-related traumatic brain injury: Current concepts and research considerations. J Exp Neurosci. 13, 1179069519872213(2019).
  9. Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. Animal models of traumatic brain injury and assessment of injury severity. Mol Neurobiol. 56 (8), 5332-5345 (2019).
  10. Shao, N., et al. Central and peripheral auditory abnormalities in chinchilla animal model of blast-injury. Hear Res. 407, 108273(2021).
  11. Ou, Y., et al. Traumatic brain injury induced by exposure to blast overpressure via ear canal. Neural Regen Res. 17 (1), 115-121 (2022).
  12. Cho, S. I., et al. Mechanisms of hearing loss after blast injury to the ear. PLoS One. 8 (7), e67618(2013).
  13. Kurioka, T., Mizutari, K., Satoh, Y., Kobayashi, Y., Shiotani, A. Blast-induced central auditory neurodegeneration affects tinnitus development regardless of peripheral cochlear damage. J Neurotrauma. , (2023).
  14. Niwa, K., et al. Pathophysiology of the inner ear after blast injury caused by laser-induced shock wave. Sci Rep. 6, 31754(2016).
  15. Kimura, E., et al. Effect of shock wave power spectrum on the inner ear pathophysiology in blast-induced hearing loss. Sci Rep. 11 (1), 14704(2021).
  16. Satoh, Y., et al. Pulmonary blast injury in mice: A novel model for studying blast injury in the laboratory using laser-induced stress waves. Lasers Surg Med. 42 (4), 313-318 (2010).
  17. Kawauchi, S., et al. Effects of isolated and combined exposure of the brain and lungs to a laser-induced shock wave(s) on physiological and neurological responses in rats. J Neurotrauma. 39 (21-22), 1533-1546 (2022).
  18. Cassinotti, L. R., et al. Cochlear neurotrophin-3 overexpression at mid-life prevents age-related inner hair cell synaptopathy and slows age-related hearing loss. Aging Cell. 21 (10), e13708(2022).
  19. Kujawa, S. G., Liberman, M. C. Adding insult to injury: Cochlear nerve degeneration after "temporary" noise-induced hearing loss. J Neurosci. 29 (45), 14077-14085 (2009).
  20. Hickman, T. T., Smalt, C., Bobrow, J., Quatieri, T., Liberman, M. C. Blast-induced cochlear synaptopathy in chinchillas. Sci Rep. 8 (1), 10740(2018).
  21. Jiang, S., Sanders, S., Gan, R. Z. Hearing protection and damage mitigation in chinchillas exposed to repeated low-intensity blasts. Hear Res. 429, 108703(2023).
  22. Nakagawa, A., et al. Mechanisms of primary blast-induced traumatic brain injury: Insights from shock-wave research. J Neurotrauma. 28 (6), 1101-1119 (2011).
  23. Wu, P. Z., Liberman, M. C. Age-related stereocilia pathology in the human cochlea. Hear Res. 422, 108551(2022).
  24. Kurabi, A., Keithley, E. M., Housley, G. D., Ryan, A. F., Wong, A. C. Cellular mechanisms of noise-induced hearing loss. Hear Res. 349, 129-137 (2017).
  25. Kim, J., Xia, A., Grillet, N., Applegate, B. E., Oghalai, J. S. Osmotic stabilization prevents cochlear synaptopathy after blast trauma. Proc Natl Acad Sci U S A. 115 (21), E4853-E4860 (2018).
  26. Hu, N., Rutherford, M. A., Green, S. H. Protection of cochlear synapses from noise-induced excitotoxic trauma by blockade of ca(2+)-permeable ampa receptors. Proc Natl Acad Sci U S A. 117 (7), 3828-3838 (2020).
  27. Wan, G., Gomez-Casati, M. E., Gigliello, A. R., Liberman, M. C., Corfas, G. Neurotrophin-3 regulates ribbon synapse density in the cochlea and induces synapse regeneration after acoustic trauma. Elife. 3, e03564(2014).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة