通过耳镜观察和行为性拍击惊跳反应验证的大鼠传导性听力损失简易手术诱导方法

摘要

本文介绍了一种通过手术穿刺鼓膜诱导可重复的传导性听力损失的方案，并通过耳镜观察和拍击惊跳行为评估进行验证。

摘要

传导性听力损失（CHL）是人类中常见的一种听力障碍。本实验方案旨在介绍一种在啮齿类动物中诱导传导性听力损失的简单外科手术方法。该方案通过鼓膜穿刺来实现传导性听力损失。手术效果的验证采用耳镜检查和拍手惊跳反应的行为学评估，这两种方法均可重复且可靠，是证明听力损失发生的简便手段。该传导性听力损失造模方法的优势在于其可重复性强，并可根据不同听力损失研究需求灵活调整。通过外科手术诱导传导性听力损失的局限性主要在于操作者需要一定的学习曲线来掌握手术技术，以及对听力学检查的信心。通过传导性听力损失诱导听力障碍，可方便地研究听力损失所引起的神经表现及行为学结果。

引言

儿童和成人听力损失的患病率分别约为19.5%¹和15.2%²。然而，据美国疾病控制与预防中心报告，约有39.3%通过听力筛查发现异常的新生儿未能接受补救性治疗³。听力损失是一种被广泛研究的疾病，而啮齿类动物是研究正常听力及听力相关疾病的一个可靠模型^{4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}。传导性听力损失（CHL）等听力障碍会导致听觉皮层短期突触抑制增强

方案

本研究及相关操作已获得香港城市大学、香港大学以及香港特别行政区卫生署动物研究伦理委员会的批准。

1. 动物

1. 使用两个月大的 Sprague-Dawley（SD）大鼠（N = 90，200–250 g）。
   注：实验所用啮齿类动物由香港大学认证的实验动物中心提供。
2. 将大鼠饲养在恒定的25 °实验室动物研究单元的温度为 C，相对湿度为60-70%。
3. 将实验大鼠饲养于12小时光照/12小时黑暗循环环境中，自由获取食物和饮用水， 随意.
4. 在进行传导性听力损失（CHL）手术前，至少将啮齿类动物在饲养环境中适应一天。
5. 用镊子夹住啮齿类动物的颈背部皮肤以固定，通过腹腔注射给予氯胺酮和赛拉嗪混合物（剂量分别为80–100 mg/kg和5–10 mg/kg）进行麻醉（以1.0 mL氯胺酮与0.5 mL赛拉嗪混合，作为终浓度）。
   注意：使用1 mL注射器配23-25G针头。按每100 g大鼠体重注射约0.2 mL的剂量，可维持30分钟的麻醉效果。
6. 通过脚趾夹捏测试以确认痛觉反应并验证麻醉效果。若深部脚趾夹捏引起后肢回缩反应，则表明麻醉不充分。

2. 手术准备

1. 手术开始前，将所有器械在高压灭菌器或高温玻璃珠灭菌器中灭菌，并用70%....

结果

对90只大鼠实施了简单的传导性听力损失（CHL）手术，其中2只出现明显出血，2只在术后第二天经行为学拍击惊跳测试评估未出现听力损失。这4只大鼠被剔除。由于出现并发症，大鼠应根据讨论部分所述原因予以剔除。诱导鼓膜穿孔和/或锤骨移位/切除（图2B）可引发CHL，从而导致行为学表现异常（即CHL大鼠对高强度dB SPL拍击声无惊跳反应）。术前应使用耳镜检查大鼠，以确认鼓膜正常；术后也应检查，以确认鼓膜已成功穿孔（图2；补充图1）。注意，不应出现出血或明显炎症（补充图2）。CHL诱导后的大鼠对高强度dB SPL拍击声无反应，而听力正常的对照笼伴大鼠则会对强拍击声产生跳跃反应。CHL大鼠并非完全听不见声音，而是存在CHL，因此仅表现出细微的行为学变化⁵。听力正常的对照啮齿动物在受到高强度dB.......

讨论

我们描述了一种通过耳镜观察和行为性拍击惊跳反应来验证大鼠传导性耳聋（CHL）的简单手术诱导方法。本文以大鼠为例演示该方法，此前该方法已应用于沙鼠和小鼠。该方法可轻松推广至其他啮齿类动物。诱导CHL可用于研究一种较轻微的听力损失形式，其表现为听觉皮层的改变以及心理物理学行为学发现^4,5,16,17,18。

未能成功诱导传导性听力损失（CHL）可能由以下所列多种原因导致。在每种情况下，我们建议弃用该大鼠。若大鼠一侧耳朵出血，则应实施安乐死。出血表明剪刀接触到了耳道，说明手术操作不够精准。此外，这也可能意味着穿孔深度超过预期，造成内部损伤，甚至可能伤及脑部。内部损伤可能是由于器械插入过深或划伤耳道所致。本手术为微创性鼓膜和/或锤骨切除/移位操作，因此不应出现明显出血.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
乳胶、聚氯乙烯或丁腈手套	AMMEX		使用无粉、8密耳厚度的手套
微型弹簧剪刀（见图1b）	RWD Life Science	S11035-08	总长度8.0 cm，切割刃3.5 mm，或类似的微型镊子。带弹簧装置的标准镊子亦可满足要求
Otoscope mini 3000	HEINE	D-008.70.120M	标准LED耳镜即可满足要求
大鼠或小鼠	JAX labs		任何小型啮齿类动物
小型啮齿类动物笼具	Tecniplast	1284L	需要两个笼子，用于将听力受损的啮齿类动物与听力正常的个体分隔。若动物直接相互接触，会彼此惊扰。笼具尺寸：365 × 207 × 140 mm，底面积：530 cm² / 82.15 in²