青霉素条件性耳毒作用的实验研究

　　　【摘要】 目的 观察大剂量青霉素在铁缺乏条件下对大鼠耳蜗毛细胞的影响。方法 48只健康哺乳期Wistar大鼠，随机分成A、B、C、D4组，每组12只。A、B两组喂标准饲料，C、D两组喂缺铁饲料。喂养4周制成铁缺乏动物模型后，B、D两组腹腔注射青霉素（100万U/kg，2次/d，共14d），A、C两组腹腔注射等体积生理盐水做对照，停药后第1、15天每组各随机选取6只处死作耳蜗扫描电镜观查。结果 D组停药后第1天:3个耳蜗标本（25%）中区、顶区部分区域内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、倒伏。停药后第15天:有7个耳蜗标本（58.3%）存在不同程度内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、缺失，以中区、顶区损害较重。结论 大剂量青霉素在铁缺乏条件下可造成大鼠耳蜗内、外毛细胞静纤毛不同程度损伤。

　　　关键词 青霉素 铁缺乏 毛细胞

　　　Experimental study of the conditional ototoxicity of penicillin  

　　　Tian Shuchang，Sun Aihua，Lin Shunzhang，et al.

　　　Department of Otolaryngology，Changzheng Hospital， the Second Military Medical University，Shanghai200003.

　　　【Abstract】 Objective To observe the changs of hairy cell induced by penicillin in iron-deficient rats.Methˉods 48healthy Wistar rats were randomly divided into4groups.The animal of group A，B were fed with standard diet and group C，D were given the basic iron-deficent diet for4weeks.The rats of group B，D were received intraperiˉtoneal injection of penicillin for14days.The changs of hairy cell were observed by scanning electron microscope at1and15days after injection.Results The scanning electron microscope showed stereocilia of the outer and inner hairy cell were disarrangment and some disappeared at middle，apical and base cochlear tums.Conclusion The results suggest that penicillin may have potential effect on the function and structure of cochlear hairy cell when iron deficiency exists.Key words penicillin iron deficiency hairy cell 

　　　青霉素是临床最常用的抗生素之一，广泛应用于婴幼儿、儿童及成人患者，它的毒性主要是过敏反应，对耳蜗的毒性作用鲜有报道。我们在临床工作中注意到一些患铁缺乏症的婴幼儿或儿童在大剂量应用青霉素后出现感音神经性聋。由此推测大剂量青霉素在铁缺乏等特定条件下可能存在耳毒作用。本实验通过对大剂量青霉素在铁缺乏条件下对大鼠耳蜗毛细胞的影响的研究，探讨青霉素的条件性耳毒作用。

　　　1 材料与方法

　　　1.1 材料 体重30～45g的健康、无耳疾、ABR阈值正常的幼龄Wistar大鼠48只，随机分为4组，每组12只。A组:正常对照组;B组:正常青霉素组;C组:缺铁对照组;D组:缺铁青霉素组。

　　　1.2 药物 同一批号的青霉素钠盐粉针剂，由山东鲁抗医药股份有限公司生产，国际GMP达标药品，批号B000312，均在有效期内，使用前新鲜配制。0.9%氯化钠注射液为我院制药厂生产的使用有效期内产品。

　　　1.3 方法 A、B组喂国际标准饲料，C、D组喂国际标准缺铁饲料 ［1～2］  ，喂养至实验结束为止。饲养4周后开始用药，B、D组腹腔内注射青霉素100万U/kg，每日2次，A、C组腹腔内注射等体积生理盐水，连续用药2周。每组动物分别随机选取1/2（6只），于停药后第1、15天处死做耳蜗扫描电镜。

　　　1.4 观察指标及方法

　　　1.4.1 血液指标测定 实验前及处死前断尾采血，应用HICN法和原子吸收光谱法分别测定血红蛋白（Hb）及血清铁（SI）含量。

　　　1.4.2 组织学观察 动物处死后迅速打开听泡，在蜗顶外侧钻孔，用1%戊二醛—4%多聚甲醛耳蜗灌流1min，固定4～6h后在解剖显微镜下去除骨性蜗壳和螺旋韧带，暴露Corti氏器，切好底座。在上述固定液中继续固定8h，再经1%锇酸固定2h，0.1MPBS充分洗净，乙醇逐级脱水，LG-1型临界点干燥仪干燥，ID-5型离子镀膜机镀膜，日立S-520型扫描电镜下观察。

　　　1.4.3 统计学方法 数据资料以（ˉx±s）表示，采用方差分析。应用SPSS11.0统计软件进行处理。

　　　2 结果

　　　2.1 实验前后Hb及SI含量变化 见表1。 表1 实验前后4组大鼠Hb及SI含量变化（略）注:与同期AB组比较， ˇ P<0.05 C、D组较A、B组Hb及SI明显降低（P<0.05），低于正常范围。

　　　2.2 扫描电镜 正常对照组各期各耳蜗内、外毛细胞静纤毛结构清晰，形态正常（图1）;正常青霉素组停药后1天有2个耳蜗中区、顶区部分区域内、外毛细胞静纤毛轻度紊乱，该组其余各期各耳蜗内、外毛细胞静纤毛结构清晰，形态大致正常（图2）;缺铁对照组停药后15天有3个耳蜗中区、顶区部分区域内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、残缺不全或缺失（图3）。各耳蜗未发现明显内毛细胞改变;缺铁青霉素组停药后1天有3个耳蜗（25%）中区、顶区部分区域内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、融合（图4）。停药后15天有7个耳蜗（58.3%）存在不同程度内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、倒伏、残缺不全或缺失（图5），以中区、顶区损害较重，其中有2个耳蜗中顶区部分区域表皮板变形、塌陷，部分毛细胞缺失（图6）。

　　　3 讨论

　　　国内外文献报道的耳毒性药物目前已有数十种，其中最有代表性的耳毒性药物是庆大霉素。在庆大霉素耳毒性实验中 ［3］  ，庆大霉素日用量为临床最大用量的20～25倍。在治疗脑膜炎、细菌性心内膜炎等严重感染时青霉素用量可达40万U·kg -1  ·d -1  ，本实验青霉素用量仅相当该剂量的5倍200万U·kg -1  ·d -1  。正常青霉素组停药后第1天仅有2个耳蜗中区、顶区部分内、外毛细胞静纤毛轻度紊乱，其余耳蜗均正常。提示青霉素对正常大鼠听毛细胞结构无明显影响或仅有一过性影响。铁缺乏对照组停药后    15天有3个耳蜗中区、顶区部分区域内、外毛细胞 静纤毛散乱、扭曲、残缺不全或缺失。各耳蜗未发现明显内毛细胞改变;提示单纯缺铁到一定程度也能对听功能产生影响，与文献报道的 ［6］  较一致。缺铁青霉素组停药1天有3个耳蜗（25%）中区、顶区部分区域内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲。提示青霉素耳毒性作用已经出现。缺铁青霉素组停药后15天有7个耳蜗（58.3%）存在不同程度内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、融合、残缺不全或缺失，而且有2个耳蜗出现表皮板变形、塌陷、毛细胞缺失现象。可见，此时听毛细胞结构已受到严重损伤。大剂量青霉素在用药之初并不表现出耳毒性作用或作用较轻，用药一段时间后才表现出较明显的耳毒性作用，说明青霉素对缺铁大鼠的耳毒性作用存在延迟现象，其原因有待进一步探讨。本实验中，青霉素用量为201万U·kg -1  ·d -1  ，较文献 ［4］  报道的（青霉素用量为100万U·kg -1  ·d -1  ）增加了1倍，结果青霉素耳毒作用的出现提前，程度加重。由此推测，青霉素耳毒性作用可能与用药剂量有关。

　　　从实验结果还可以看出:耳蜗中区毛细胞损伤出现较早，程度较重，之后向底回和顶回发展，程度由重到轻。病理改变主要表现为内、外毛细胞静纤毛散乱、扭曲、倒伏、残缺不全或缺失。这和庆大霉素对耳蜗的毒性作用特点不同。庆大霉素对耳蜗的损伤最先发生在耳蜗底回，逐渐向中顶回发展。可能有3个原因:（1）耳蜗底回血液循环量大，故底回的药物浓度较高;（2）底回蜗丛、外淋巴腔、螺旋韧带大，药物进出量大;（3）底回的外毛细胞体积小，神经末梢富含颗粒及线粒体，易受损伤。病理改变表现为内、外毛细胞静纤毛肿胀、融合、散乱倒伏，表皮板变形、塌陷或细胞消失。青霉素的毒性作用是在缺铁对耳蜗损伤的基础上发生，且其药物作用机制及药代动力学特点与庆大霉素不同，所以对耳蜗的损伤特点不同。具体原因有待进一步探讨。本实验初步证明:大剂量青霉素对正常大鼠无明显耳毒性，但对铁缺乏大鼠可产生明显耳毒性。青霉素可造成耳蜗内、外毛细胞不同程度的损伤。青霉素耳毒性作用存在延迟现象，毒性程度和特点可能与用药剂量有关。以上研究结果提醒我们在临床工作中对患有缺铁性贫血等某些疾病的患者大剂量使用青霉素时要引起足够的重视，避免条件性耳毒作用的发生。（本文图片见附页1，附页2）

　　　参考文献

　　　1 Sun AH，Xiao SZ，Zheng Z，et al.A scanning electron microscopic study of cochlear changes in iron-deficient rats.Acta Otolaryngol（stockh），1997，104:211-216.

　　　2 李津婴，孙爱华.缺铁性贫血大鼠模型复制及观察.上海医学， 1991，14（2）:88-90.

　　　3 陈阳，王锦玲，黄维国，等.甲磺酸去铁胺对抗庆大霉素耳毒性的实验研究.听力学及言语疾病杂志，1999，7:138-139.

　　　4 孙爱华，林顺涨，叶青，等.缺铁条件下青霉素耳毒性作用的实验观察.听力学及言语疾病杂志，2001，9（2）:74-76.

　　　5 周本忠，孙爱华，王胜国，等.缺铁性贫血治疗前后听性脑干反应的变化.临床耳鼻咽喉科杂志，2001，4（15）:173-175.

　　　作者单位:200003上海第二军医大学长征医院耳鼻咽喉科

　　　（收稿日期:2004-06-12）

　　　（编辑杨 柳）