酪氨酸硝基化在分泌性中耳炎所致耳蜗损伤作用临床分析论文_陆训彪

酪氨酸硝基化在分泌性中耳炎所致耳蜗损伤作用临床分析论文_陆训彪

黑龙江省北安市五官医院 黑龙江北安 164000

摘要:酪氨酸硝基化可导致人体内多种重要的蛋白质、酶的结构、功能发生改变,致使酶或蛋白质的活性或功能下降,还能够损伤DNA、线粒体,抑制酪氨酸的磷酸化,使细胞的凋亡、死亡,本文分析了铬氨酸在体内产生硝基化的原因并分析了其在分泌性中耳炎所致耳蜗损伤的可能作用机制。

关键词:铬氨酸硝基化;分泌性中耳炎;耳蜗损伤

1.前言

分泌性中耳炎所导致的听力下降主要是传导性耳聋,部分患者可伴有骨导听阈值升高,骨导阈值的增加和中耳积液密不可分[1]。若蜗窗膜旁边有大量积液,可使蜗窗膜的振动幅度降低,进而使蜗窗和前庭窗的相位差减少,使骨导听的阈值增加,导致混合性听力的下降。在中耳积液被抽取后,大多数患者的骨导阈值会相应地降低,少数患者可能会有永久的骨导阂值上升[2]。因此我们猜测分泌性中耳炎患者除中耳有炎症发生外,少数患者的内耳在早期已有损伤。分泌性中耳炎的致病可能与NO的产生过量有关,其会导致产生大量氧自由基,氧自由基渗透过圆窗膜进入内耳,不仅会对耳蜗造成氧化损伤外,还可能发生酪氨酸的硝化反应,生成3-硝基酪氨酸(3-NT)。笔者分析了铬氨酸硝基化在分泌性中耳炎耳蜗损伤中可能的作用。

2.产生酪氨酸硝基化的途径

人体在正常情况下,组织细胞中的活性氧(ROS)/活性氮(RNS)的生成与清除是平衡的。但若在病理状态下,体内的RNS/ROS生成速度会快于清除速度,抗氧化物质活性下降。大量RNS/ROS生成不仅会对核酸、蛋白质、脂质等产生直接的损伤,且ROS与RNS相互反应即酪氨酸的硝基化会有更强的细胞毒性[3]。酪氨酸硝基化的途径有以下几点:

2.1过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite,ONOO-)依赖的途径。

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O2-与NO在体内迅速反应形成ONOO-,ONOO-及其质子化形成的共轭酸ONOOH具有很强的氧化和硝基化作用,可以通过金属离子或金属蛋白(如Cu/Zn-SOD)的催化作用下与Fe3+活性中心反应形成中间产物(oxo-Fe4+)和NO2,NO2与酪氨酸的芳香环结合生成3-NT或者与酪氨酸直接反应,

2.2其他途径

①过氧化物酶(Heme Peroxidase)依赖途径:在体内,过氧化物酶能催化H202和Cl-反应生成HOC1,N02可被HOC1氧化生成N02Cl和NO2使酪氨酸发生硝基化反应,还能使亚硝酸盐和酪氨酸同时被氧化,分别生成NO2和酪氨酞自由基(TyR°),后两者继续反应生成3-NT。②铜/锌-过氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)催化途径:尽管不同的SOD有明显的保护作用,但前者有着强氧化物质的能力,导致细胞组织的损伤。当体内HCO3-大量存在时,Cu/Zn--SOD能催化亚硝酸盐/H2O2生成°NO2和CO32-,后两者继续氧化和硝化酪氨酸残基,生成多种酪氨酸衍生物,包括3-NT;③过氧化氢酶(Catalase)依赖途径:叠氮化钠(NaN3)是过氧化氢酶的抑制剂,但在过氧化氢酶和H202共同存在时又是NO供体,发生氧化反应引起酪氨酸硝基化。

3.铬氨酸硝基化在耳蜗损伤中可能起到的作用

3.1 3-NT在耳蜗组织的表达

分泌性中耳炎可使活性氮(RNS)-NO在中耳腔中产生增多,应用免疫组化方法检测内耳组织中3-NT的分布和含量可以反应组织中酪氨酸硝基化的情况。中耳内的过量NO可通过圆窗膜渗透到内耳,过量的NO在内耳积聚后,在活性氧作用下生成活性氮(如ONOO-),ONOO-可使酪氨酸发生硝化反应,酪氨酸硝基化后使内耳组织细胞内多种有重要功能的酶/蛋白功能受损或活性下降,损伤线粒体和DNA,并抑制酪氨酸磷酸化,同时生成稳定的3-NT,进而可诱导内耳毛细胞的凋亡和死亡[4]。

3.2内耳组织细胞的损伤

一般来说,凋亡是细胞对不引起细胞立即死亡剂量的毒性刺激所做出的反应。凋亡的发生由一系列生化过程引起,包括大量酶的活化,如核内切酶和蛋白酶,活化的酶导致DNA裂解、染色质凝集,细胞骨架重组起泡。在分泌性中耳炎发生过程中有耳蜗组织蛋白质的硝基化反应,那么酪氨酸硝基化在其发生中可能的作用如下:①内耳各种细胞内许多有重要功能的酶或蛋白被硝基化后,结构发生改变并且功能受损/活性下降,很可能与内耳组织的损伤关系密切;②毛细胞及螺旋神经节细胞线粒体内有重要功能的物质如Mn-SOD,硝基化后,抑制呼吸链的传递,使线粒体的 ATP合成减少,导致细胞内能量耗竭,促进了细胞凋亡的发生。③游离3-NT通过诱导H202的产生介导DNA损伤,影响蛋白质的转录合成,导致细胞功能受损[5]。临床上分泌性中耳炎患者耳蜗内有少许絮状物,螺旋韧带、血管纹有慢性炎症改变,神经节细胞及神经纤维也可见组织变性,由此可见OME可导致内耳的炎性改变,但未发现毛细胞的明显形态学变化。

3.小结

综上所述,体内酪氨酸硝基化途径是多方面的,可能不是相互独立而是同时发生。基于生物体的复杂性,有关体内硝基化的机制仍然在研究中且存在很多争议,并期望能找到直接抑制酪氨酸硝基化的某些方法,对研究防治相关疾病提供新的途径。分泌性中耳炎患者因耳内发生炎症致使活性氮(RNS)-NO在中耳腔中产生增多,从而产生铬氨酸的硝基化反应,导致耳蜗毛细胞的凋亡、螺旋神经节细胞及神经纤维的变性,引发耳蜗损伤。该可能的致病机理,可为分泌性中耳炎早期诊治提供理论依据。

参考文献:

[1]孔维佳. 分泌性中耳炎[C].中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院2012学术会议. 2012.

[2]杨琳(综述),赵守琴(审校). 分泌性中耳炎发病机制的研究进展[J]. 听力学及言语疾病杂志,2014(3):328-331.

[3]韩峰,刘璐璐,刘启兵,等. 蛋白质酪氨酸硝基化介导脑微血管损伤的分子机制研究[C].中国毒理学会全国学术大会. 2009.

[4]乔振花. 酪氨酸硝基化在分泌性中耳炎所致耳蜗损伤作用的实验研究[D]. 东南大学,2010.

[5]谢允平,何建平,陈才军. 难治性分泌性中耳炎致病危险因素分析[J]. 临床军医杂志,2014,42(9):931-934.

作者简历:陆训彪(1971.10—),男,山东青岛人,汉,就职于黑龙江省北安市五官医院耳鼻喉科,本科,副主任医师,研究方向:耳鼻喉科医疗

论文作者:陆训彪

论文发表刊物:《健康世界》2016年第14期

论文发表时间:2016/8/30

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