音響性聴器障害モデルにおける内耳シナプスの易障害性のメカニズムを探る

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09582
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 寺岡 正人 愛媛大学, 医学部附属病院, 講師 (40444749)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 音響性聴器障害 / 内耳シナプス / 易障害性

Outline of Annual Research Achievements

これまで有毛細胞死やらせん神経節ニューロンの消失が難聴の主な原因であり、騒音下での語音明瞭度低下の主因であると推定されていたが、近年難聴の病態として「cochlear synaptopathy」という新しい概念が注目されている。本研究では、異なる易障害性をもつ2種類の音響性聴器障害動物モデルを用いて、内耳における易障害性の差異を生理学的検査で証明するとともに、そのメカニズムを分子生物学的、病理組織学的に解明することを目的とする。騒音性難聴モデルはさまざまな研究で用いられているが、騒音の曝露量や曝露時間によって異なる障害がみられることが分かっている。
2021～2022年度は主に騒音環境の整備と聴力評価を中心に行った。具体的には意識下のラットに騒音暴露室で100～120デシベルSPL、中心の周波数8～32キロヘルツのブロードバンドノイズの音響暴露を2～4時間加える。ノイズはサウンドジェネレーターを用いて防音ボックスに設置したスピーカーを介して入力する。実験動物は音響暴露中に拘束は行わず飲水も自由とする。防音ボックス内の音場測定を行い、それぞれの場所での変動は3dB以内とする。聴力閾値の測定はプロトコールに準じ、麻酔（ケタラール腹腔内投与）下でのABRを測定する。針電極を頭頂部、耳介後部と大腿部皮下に挿入し、マイクロホンを介してトーンバースト刺激を与え、10デシベルステップで音圧を変化させ閾値を測定する。ABR閾値は8、16、32キロヘルツの各周波数で求める。今後は騒音の曝露量および曝露時間を異なる程度で負荷し、難聴程度の差異をさらに明らかにする。また、同時に病理組織学的評価の検討をすすめ、メカニズムの解明に向けてさらなる研究を行う予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

所属研究室では、内耳の研究・診療の豊富な実績を有しており、虚血性内耳障害モデルを基に多くの論文を報告している。とくに実験動物のABR機器を用いた聴力評価については問題なく行うことができる。しかしながら音響性聴器障害モデルについては経験がなく、騒音環境の整備や実験動物の管理等の問題で安定した実験データを得られていない。2021年度に購入予定であった騒音曝露装置が世界情勢の影響もあり、納品が大幅に遅れていたが、本年度に購入し、騒音環境の整備を行っている状況である。
また、入手が困難であった実験動物については、C57BL/6マウスとBalb/ｃマウスを用いて音響暴露に対する易障害性の差異を検証中である。
これらの環境が整えば、研究目的に沿う予備実験データはすでに得られており、スムーズに研究を進めることができる。

Strategy for Future Research Activity

57BL/6マウスとBalb/ｃマウスは免疫応答に対する反応性の差異が報告されている。そのため、音響暴露に対する炎症反応にも違いがみられることが予想される。同動物種を用いたPreliminalyな研究では、100-116ｄBでの音響暴露に対するABR閾値において、易障害性の差異がみられた。今後も騒音環境の整備を行いながら、最も差異が大きい曝露音圧と時間を検証し、聴力の経時変化を追っていくとともに、当初の予定であったシナプス障害の組織学的な検討を行う予定である。さらに時間的に余裕があれば、蝸牛組織の分子生物学的検討により、詳細な機序の解明につなげていく。

Causes of Carryover

世界的な流通事情の影響もあり、予定していた物品の購入に遅れが生じている。次年度は実験環境が安定してきており、スムーズな研究の遂行が見込まれる。その上で、音響暴露装置に関してはノイズジェネレーターの購入が必要になる可能性があり、それ以外では実験動物の購入が主となる。さらに組織学的検討に伴う物品購入、研究の成果が得られれば、学会発表等での旅費等の使用を予定している。