膜迷路积水的发生机制

有关膜迷路积水产生的原本机制，目前仍不清楚，虽有多种学说，但并未定论，以下为常见的几种被认为是产生膜迷路积水的根本原因及机制。

（一）内淋巴囊与内淋巴管的机械阻塞

内淋巴纵流是膜迷路容量调节的经典理论之一，1927年Guild首次提出，1964年Lundquist等用同样的方法证实了这种内淋巴纵流学说：即耳蜗内淋巴液由蜗管外壁的血管纹分泌产生，经联合管汇入球囊，再经内淋巴管向内淋巴囊流动，最终在内淋巴囊被吸收，由此维持其容量、成分的稳定。内淋巴囊是膜迷路的一部分，Lundquist（1965）将其分为近侧段、远侧段和中间段三部分。近侧段位于骨龛内；中间段部分位于骨龛内，部分位于硬脑膜两层之间；远侧段位于侧窦上的硬脑膜内（图26－2）。其上皮细胞可分为亮细胞、暗细胞和中间细胞三型。其主要功能为吸收、分泌内淋巴并调节膜迷路的压力。内淋巴管连接内淋巴囊与球囊，主要部分在前庭导水管内，Qvortrup等（1994）的研究认为内淋巴管存在跨上皮屏障的水和离子的转运，与内淋巴的吸收密切相关。根据其解剖及组织学特点推断，任何原因造成的内淋巴囊或内淋巴管的机械狭窄或梗阻，都会引起内淋巴的吸收障碍，从而产生膜迷路积水。

（二）水通道蛋白（aquaporin　1，AQP1）的抑制

1988　年，Denker等在对红细胞膜进行分离纯化Rh多肽时发现一个分子质量为28　000的疏水性跨膜蛋白，同时发现其在晶状体内与蛋白MIP26氨基酸序列相近，随后开展的研究证实其具有转运水的功能。1997年由基因组命名委员会正式命名为水通道蛋白1（aquaporin　1，AQP　1）。迄今为止已发现11种水通道蛋白亚型，分别命名为AQP0 ～10。现有的研究结果表明，内耳存在除AQP0，AQP8及AQP10以外的各型AQP家族成员。它们对液体的跨膜转运、维持内耳的液体平衡起重要作用。很多研究者应用原位杂交、RT－PCR、免疫组化等方法对AQPs各个亚型在内耳的分布情况进行了研究。研究对象主要是大鼠、小鼠和豚鼠。研究显示AQPs各亚型分子广泛分布于耳蜗、前庭、内淋巴管和内淋巴囊等各个区域，其中以AQP1的分布最广，但各物种亚型间的分布模式有差异，提示不同区域的水分子代谢是由不同的AQP分子来完成的。其中AQP2水传输的生理作用和其在耳蜗内的表达方式说明，AQP2在内耳液体稳定方面起着重要作用。在各亚型中关于AQP2与膜迷路积水的研究较多，AQP2是肾脏尿液重吸收，充血性心衰的水潴留等生理病理机制的重要环节。在肾脏集合管主细胞顶端的细胞膜上和细胞质内是血管加压素（AVP）对集合管水通透性进行调节的主要对象，其调节途径为血管加压素－血管加压素受体2－环磷腺苷－水通道蛋白2（AVP－V2R－cAMPAQP2）水转运途径。

图26－2　内淋巴囊模式

（解放军总医院孙建和赠图）

血管加压素（AVP）（也称抗利尿激素或垂体加压素）是机体重要的水代谢调节激素。Beitz等通过4组实验观察结果提出内淋巴液体调节的可能机制。①内淋巴液的渗透压（305mOsm/kg）比外淋巴液及血清的渗透压（285mOsm/kg）高；②AQP2在内淋巴囊表达，并且其关键的调节方式与肾脏集合管相同，推测在内淋巴囊有AVP－V2R－cAMPAQP2水转运途径；③内淋巴囊的基底部分表现出一种高度活跃的内吞作用，这种作用可被血管加压素抑制；④血管加压素的作用可导致膜迷路积水的发生。由此推测，血管加压素的生理功能可能是在循环血量减少时对内淋巴的容量发挥短暂的保护作用。而当血管加压素水平呈病理性升高，并且持续一段时间，则将导致膜迷路积水的发生。

（三）免疫复合物的沉积

随着耳免疫学研究的进展和深入，大量实验研究和临床观察结果发现，部分膜迷路积水的发生与自身免疫有关，但其免疫病理机制还不清楚。其中循环免疫复合物介导的Ⅲ型变态反应在膜迷路积水中起的作用得到了实验及临床方面的支持。目前关于免疫复合物在内耳中的沉积部位及其免疫病理作用，大致有以下几种看法。

1．免疫复合物沉积于血管纹　Harada认为，免疫复合物沉积于血管纹沉积引起内淋巴液的分泌及吸收功能发生障碍，最终导致膜迷路积水的发生。Derebery认为，免疫复合物沉积于血管纹使得血管通透性增高，而引起正常的血迷路屏障破坏。

2．免疫复合物沉积于内淋巴囊　Dornhoffler等认为，免疫复合物沉积于内淋巴囊引起血管损伤将导致局部缺血，上皮损伤以及上皮下区域的纤维逐渐变性，这些对内淋巴囊的损伤将妨碍淋巴液的运输，最终导致膜迷路积水。

3．免疫复合物既沉积于血管纹又沉积于内淋巴囊　两者共同作用，导致膜迷路积水。

（四）Na＋－K＋－ATP酶活性增高

Johnstone等提出膜迷路系统晶体渗透压升高学说来解释膜迷路积水，认为各种因素造成的内淋巴液中各种电解质浓度的变化，可以引起膜迷路系统晶体渗透压升高而产生膜迷路积水。1996年，Yao用免疫组化的方法发现大鼠耳蜗组织的内外毛细胞，血管纹，螺旋韧带，螺旋神经节细胞中盐皮质激素的受体高表达。盐皮质激素（醛固酮）通过直接或间接地作用于Na＋－K＋－ATP酶，导致Na＋－K＋－ATP酶活性增高，内淋巴钾分泌增加，最终导致内淋巴液增多，其具体机制尚不清。但国内外相关文献对于膜迷路积水动物耳蜗的内外淋巴液中Na＋、K＋的含量进行测定，结果不太一致。Ikeda等测定的积水组与对照组内外淋巴液中Na＋、K＋的含量无明显变化，而Sziklai等的结果则是积水后的内淋巴液中的Na＋、K＋较对照组减低。因此关于Na＋－K＋－ATP酶活性改变对膜迷路积水的影响现尚无定论。

（五）钙超载

内淋巴是人体液中唯一与细胞内液离子浓度相似的体液，生理条件下内外淋巴液中Ca2＋的浓度分别为10－5　mol/L和10－3　mol/L，内淋巴中低浓度Ca2＋的维持有赖于内淋巴较高的蜗内电位（endocochlea potential，EP），血管纹以及边缘细胞上Ca2＋－ATP酶也起了重要的调节作用。Ikeda等提出，正常情况下，通过血管纹以及边缘细胞上的Ca2＋－ATP酶介导Ca2＋从外淋巴主动运转到内淋巴。当膜迷路积水时内淋巴电位下降，通过Na＋/Ca2＋交换及Ca2＋－ATP酶介导，Ca2＋从外淋巴大量进入内淋巴，造成内淋巴Ca2＋超载。而另一方面Ca2＋的浓度又影响血管纹边缘细胞的Na＋－K＋泵，从而对EP起重要的作用。Meyer实验中发现膜迷路积水12～15个月的动物内淋巴Ca2＋浓度较积水前提高10倍，同时伴有显著的EP下降，EP和Ca2＋关系极为密切呈负相关。首先发现了Ca2＋在膜迷路积水中的作用：积水引起长期的Ca2＋代谢障碍，内淋巴Ca2＋浓度增加，耳蜗内渗透压增高，从而加重积水；他还认为Ca2＋超载将导致K＋代谢平衡破坏，使EP下降。虽然在EP和Ca2＋的因果关系上现尚无定论，但是通过上述结果可以推测各种原因所造成的膜迷路积水可引起内淋巴的Ca2＋超载，而Ca2＋超载又进一步加重了膜迷路积水。

（六）一氧化氮及一氧化氮合酶的作用

一氧化氮（nitric oxide，NO）是在一种还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamideadenine－dinucleo－tide phosphate，NADPH）依赖酶NO合成酶（NO synthasis，NOS）的各种亚型存在的条件下由许多种类的细胞产生的单一无机物，作为第二信使参与神经传导，调节血管通透性、平滑肌张力及免疫反应。耳蜗内的NO与耳蜗血流调节、内淋巴液离子稳定性和神经传导等生理过程有关，还影响内耳多种疾病的生理病理过程。一方面，NO作为一种最不典型的神经递质，很多研究认为NO主要是通过N－甲基－右旋天门冬氨酸（N－methyl－D－aspartate，NMDA）受体起神经递质作用。兴奋性谷氨酸（Glu）通过激活NMDA受体引起膜的去极化，Ca2＋内流激活NOS生成NO，大量的NO生成引起细胞内Ca2＋超载，从而产生毒性作用。另一方面，由于NO不带电荷，含有一个配对电子，大量生成时可与O2生成过氧硝基阴离子，分解成OH－和NO－2，从而作为自由基产生毒性作用。此外，已有证据表明NO可通过NO/蛋白激酶C通路（cGMP）调节细胞内钙离子的浓度。NO能通过增加细胞内cGMP抑制钙依赖性钾离子流。所以，NO也可能通过这些途径或其他途径影响钙离子通道或钾离子通道从而发挥对内耳疾病的调节作用，但是这种可能还需要进一步的证实。

NO及NOS的各种亚型广泛参与了膜迷路积水的发生、发展过程，但其作用机制及扮演何种角色仍不明确。根据NOS的编码基因、在细胞内分布和对钙的依赖性不同将NOS分为三种类型：诱导型NOS（inducible NOS，iNOS）、内皮型NOS（endothelial NOS，eNOS）和神经元型NOS（neuronal NOS，nNOS）。

1．神经元型NOS（nNOS）　又称Ⅰ型NOS。nNOS在内淋巴囊近侧部和中间部上皮细胞的胞质呈nNOS阳性表达，而胞核则为阴性不表达，虽然在形态学上这些细胞并无多大差异，但细胞染色的不均一性（从没有染色到显著染色）反映了nNOS免疫活性分布不同。内淋巴囊在组织学上的特点表明近侧部和中间部参与内淋巴液和离子的调节与吸收。该处的NOS的活性差异表明内淋巴囊上皮细胞中的NO可能与液体经细胞内的主动运输机制有关。

2．诱导型NOS（iNOS）　又称Ⅱ型NOS。诱导型NOS（iNOS）的基因在生理情况下一般不表达，但在大肠埃希菌内毒素（Lipopolysaccharide，LPS）或肿瘤坏死因子－α（TNFα）的刺激下，耳蜗的螺旋韧带血管壁、蜗轴、螺旋器的支持细胞、螺旋缘、神经纤维及部分螺旋神经节的核周体开始表达iNOS。内淋巴囊的上皮细胞及内淋巴腔内的巨噬细胞也有iNOS的表达。iNOS的表达能持续催化产生大量的NO，而高浓度的一氧化氮及其相关自由基有细胞神经毒性。有学者在膜迷路路积水的豚鼠耳蜗中检测到iNOS在血管内皮、螺旋神经节细胞、神经纤维、Corti器的支持细胞和螺旋韧带细胞均有表达，并且认为NO的出现与膜迷路积水、内耳损伤的程度是平行的。由此推测诱导型NOS在膜迷路积水的病理过程中表达，并催化产生大量NO，从而进一步加重膜迷路积水。

3．内皮型NOS（eNOS）　又称Ⅲ型NOS。eNOS的表达似乎仅限于血管内皮，是Ca2＋/CaM依赖性的，主要位于内皮细胞的细胞膜。耳蜗和前庭神经细胞、神经纤维、内毛细胞和外毛细胞的胞质、螺旋缘的被覆细胞、耳蜗小球的内皮细胞均有eNOS的分布。内皮细胞中的NO可以调节和控制内淋巴囊的血流，从而影响到内淋巴液压力的调节。

综上所述，膜迷路积水的发生是多种作用机制共同作用的结果，每种动物模型中其积水的发生、发展可能都不是单一因素造成的。上述这些因素可能相辅相成，互为因果，其协同作用加快了膜迷路积水产生的进程。

各种膜迷路积水模型的成功建立，一方面为梅尼埃病的发病机制提供了理论上的支持，如内淋巴管和内淋巴囊填塞法，验证了内淋巴机械阻塞与内淋巴吸收障碍学说。免疫法的成功验证了免疫学说等。另一方面为临床治疗梅尼埃病提供了很好的病理生理模型，如在模型中发现膜迷路积水中Ca2＋平衡及Ca2＋－ATP酶的表达发生变化，为临床上应用钙拮抗药治疗梅尼埃病提供理论依据。但目前的膜迷路积水动物模型尚有一定的局限性，尚不能完全模拟梅尼埃病的整个病理生理过程。

（余力生　静媛媛）

参考文献

1　Adunka O，Moustaklis E，Weber A，et al．Labyrinth anesthesia－a forgotten　but practical　treatment option　in Meniere＇s disease．ORL J　Otorhinolaryngol Relat Spec，2003，65：84

2　Beitz E，Zenner HP，Schultz JE．Aquaporin－mediated fluid　regulation in　the inner　ear．Cell Mol Neurobiol，2003，23：315

3　Chia SH，Gamst AC，Anderson JP，et al．Intratympanic Gentamicin Therapy for　Meniere’s disease：A meta－analysis．Otol Neurotol，2004，25：544

4　Committee on　Hearing and　Equilibrium．Meniere’s disease；criteria for　diagnosis and　evaluation of　therapy for　reporting．AAO－HNS Bulletin，1985，5：6

5　Committee on　Hearing and　Equilibrium：Committee on　Hearing and　Equilibrium guidelines　for the diagnosis　and evaluation　of therapy　in Meniere’s disease．Otorhinolaryngology－Head and Neck Surgery，1995，113：1881

6　Dunnebier EA，Segenhout JM，Dik F，et al．Cochlear ultrastructure　in two－phase endolymphatic hydrops in　the guinea　pig．Eur Arch Otorhinolaryngol，2002，259：17

7　Ettit K，HensonMM，Henson OW，et al．Quantitative anatomy　of the　guinea pig　endolymphatic sac Hear Res，2002，174（122）：128

8　Franz P，Hamzavi JS，Schneider B，Ehrenberger K．Do middle　ear muscles　trigger attacks　of Meniere’s disease？Acta Otolaryngol，2003，123：133

9　Ganzer U．Leitlinie“Hrsturz”．Konsensusbericht in　Auftrag des　Prsidium der　Deutschen Gesellschaft für Hals－nasen－Ohren－Heilkunde，Kopf－und Hals－Chirurgie．HNO Information， 2004，4：302

10　Hallpike CS，Cairins H．Observations on　the pathology of　Ménière’s syndrome．J Laryngol Otol，1938，53：625

11　Huang D，Chen P，Chen S，et al．Expression patterns of　aquaporins in　the inner　ear：evidence for concerted actions　of multiple　types of　aquaporins to facilitate　water transport　in the　cochlea．Hear Res，2002，165：85

12　Imamura S，Nozawa I，Imamura M，et al．Clinical observations on　acute low－tone sensorineural hearing loss．Survey and　analysis of　137patients．Ann Otol Rhinol Laryngol，1997，106：746

13　James AL，Burton MJ．Betahistine for　Meni re’s disease or　syndrome．Cochrane Database Syst Rev，2001，1：CD001873

14　Lundquist PG，Kimura R，Wersall J．Experiments in　endolymph circu－lation．Acta Otolaryngol，1964，188：194

15　Morgenstern C．Morbus Ménière in　Helms J：Oto－rhino－laryngologie in　Klinik und　Praxis．Volume　1Georg Thime Verlag Stuttgart New York，1994：768－775

16　Noell CA，Roland PS，Mabry RL，et al．Inhalant allergy and　Meniere’s disease：Use of　electrocochleography and　intranasal allergen　challenge as investigational tools．Otolaryngol Head Neck Surg，2001，125：346

17　Noguchi Y，Nishida H，Tokano H，et al．Comparison of　acute low－tone sensorineural　hearing loss versus　Meniere’s disease　by electrocochleography．ANN Otol Rhinol Laryngol，2004，113：194

18　Novotny M，Kostrica R．Fixed combination　of cinnarizine and　dimenhydrinate versus　betahis－tine dimesylate　in the　treatment of　Meniere’s disease：a randomized，double－blind，parallel group clinical　study．Int Tinnitus J，2002，8：115

19　Paparella MM．Revision of　endolymphatic sac surgery for　recurrent Menieres disease．Otolaryngol Clin N　Am，2002，35：607

20　Plontke SK，Salt AN．Quantitative interpretation of corticosteroid　pharmacokinetics in　inner fluids using computer　simulations．Hear Res，2003，182：34

21　Plontke S．Therapy of　hearing disorders：conservative procedures．In Beleites E．；Gudziol H．Restoring methods　of functional　defects in　head and neck．Scientias verlag，2005：3－65

22　Schaaf H，Seling B，Rienhoff NK，et al．Sind rezidivierende Tieftonhrverluste－ohne Schwindeldie Vorstufe eines　Morbus Menière？HNO，2001，49：543

23　Schml F，Stoll W．Medikament？se Schwindeltherapie．Laryngo Rhino Otologie，2003，28：44

24　Stahle J，Friberg U，Svedberg A．Long－term progression of　Menierè｀s disease．Acta Otolaryngol （Stockh）Suppl，1991，485：78

25　Takeda T，Takeda S，Kitano H，et al．Endolymphatic hydrops　induced by　chronic administration of vasopressin．Hear Res，2000，140：1

26　Walther LE．Vestibular Disorders：Procedures for Restoring Vestibular Disorders．In Beleites E．；Gudziol H．：Restoring Methods of　fuctional defects in　head and　neck．Current topics　in Otorhinolaryngology Head and　neck Surgery，Vol．Ⅳ，Scientias Ltd，2005：131－178

27　Watanabe K，Tomiyama S，Jinnouchi K，et al．Expression of　inducible nitric　oxide synthase　in the cochlea　following immune　response in　the endolymphatic sac　of guinea　pigs．ORL J　Otorhinolarygol Relat Spec，2001，63（3）：155

28　Yamasoba T，Kikuchi S，Sugasawa M，et al．A－cute low－tone sensorineural　hearing loss　without vertigo．Arch Otolaryngol Head Neck Surg，1994，120：532

29　董民声．梅尼埃病．郑州：河南科学技术出版社，1994

30　冯　勃．梅尼埃病病因及发病机制的研究进展．实用医学杂志，2005，21：118

31　韩红蕾，张连山．醋酸去氨加压素诱导豚鼠膜迷路积水．中国听力语言康复科学杂志，2007，1：14

32　蒋子栋，张连山．醛固酮诱发豚鼠双耳膜迷路积水．中国医学科学院学报，2002，24（5）：502

33　静媛媛，余力生，李兴启．膜迷路积水产生的机制．听力学及言语疾病杂志，2008，16（1）：78

34　牟忠林，韩德民，汪若峰．实验性膜迷路积水的造模方法及其特点．国外医学·耳鼻喉科学分册，2004，28：194

35　中华耳鼻咽喉科杂志编辑委员会．梅尼埃病诊断依据和疗效分级，突发性聋诊断依据及疗效分级．中华耳鼻咽喉科杂志，1997，32（2）：71

36　中华医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会，中华耳鼻咽喉头颈外科杂志编辑委员会．突发性聋的诊断和治疗指南．中华耳鼻咽喉头颈外科杂志，2006，41：325