仇静静 王俊鑫 孙岩

青岛大学附属烟台毓璜顶医院耳鼻咽喉头颈外科(烟台264000)

鼓室硬化是中耳长期慢性感染作用下鼓膜固有层及中耳黏膜下层发生的不可逆性病理改变，严重时病变损害与听觉传导相关的听小骨，导致患者产生听力下降、耳漏、耳鸣等不适症状，严重影响患者的生活、工作、学习。鼓室硬化以手术治疗为主，并发症风险高，确定其病因及相关发病因素具有重要价值。目前多认为发病机制与中耳疾病、氧自由基、生物活性物质、基因及遗传、免疫等因素相关，现就其可能病因及相关影响因素进行综述。

1 中耳相关疾病

在以往大量研究中，鼓室硬化被认为是急、慢性中耳炎的并发症，也可继发于分泌性中耳炎合并鼓室置管、鼓膜切开、鼓膜穿孔等相关中耳疾病。

1.1 急慢性中耳炎症

中耳感染已被广泛接受为鼓室硬化形成的重要病因，其炎症性质多考虑为化脓性或浆液性。炎症的长期刺激促使鼓室黏膜出现纤维粘连及胶原纤维富集，后胶原纤维发生退行性改变，磷酸盐结晶及钙质沉积于病变组织，最终导致葱皮样的白色斑块形成。肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌等是引起中耳慢性炎症的常见病原体，在Raustytė[1]的动物试验中，大鼠鼓室注射3型肺炎链球菌造成急性中耳炎模型，且在造模1周时行鼓膜切开术以维持鼓膜穿孔状态，造模两周后耳镜观察有75%的右耳鼓膜愈合伴有瘢痕形成，同时有硬化斑块的沉积，以此证实了中耳炎症造成鼓室硬化的假说。Anggraeni[2]调查东南亚地区儿童的中耳疾病情况时发现，鼓室硬化作为后遗症可早期出现在农村慢性化脓性中耳炎患者中，且随着年龄增长，鼓室硬化的发病率逐渐提高，证明中耳炎症可逐步进展为鼓室硬化。

1.2 分泌性中耳炎伴鼓室置管、鼓膜切开

分泌性中耳炎多发病于儿童期，感染及咽鼓管功能障碍被考虑为分泌性中耳炎的主要发病因素[3]。鼓室置管和鼓膜切开是目前治疗分泌性中耳炎的常用手术方式，该手术方式操作简单，效果明显，但仍可伴有并发症的出现，鼓室硬化是该手术方式的常见长期并发症之一。手术导致的鼓膜创伤出血、压力改变，置管后造成的鼓膜腔内高氧环境均是鼓室硬化发生的促成因素。

Klopp-Dutote[4]的队列研究结果显示，分泌性中耳炎经双侧鼓室置管后最常见并发症为鼓室硬化和鼓膜穿孔，其中鼓室硬化的发生率为6.9%。作者认为鼓室置管是分泌性中耳炎的对症治疗手段，该手术方式会导致黏液化生及生物膜的形成，引发慢性中耳炎，这或许也是形成鼓室硬化的作用机制之一。另有文献报道，鼓膜切开手术并发鼓室硬化的概率高达35.7%，且在鼓膜前下象限切开时鼓室硬化的发生率最高[5]。

2 氧自由基学说

进行鼓膜切开术时易损伤鼓膜周围组织，导致炎症发生，进而吞噬细胞激活诱导活性氧生成增多。活性氧的增加与体内抗氧化防御机制失衡进一步加重组织损伤，出现纤维化、玻璃样变性、钙磷沉积等生物学改变，最终导致鼓室硬化的形成。Karlıdag等人[6]通过实验研究发现，鼓室硬化患者中耳黏膜及鼓膜组织中亚硝酸盐和膜脂过氧化物丙二醛的水平明显高于非鼓室硬化患者，而血浆中用于预防自由基损伤的抗氧化剂红细胞过氧化物歧化酶、过氧化氢酶的水平均低于非鼓室硬化组，推测氧自由基参与鼓室硬化形成，而低水平的抗氧化剂会加重自由基对组织的损害，使环境更有利于鼓室硬化的形成。番茄红素是一种强抗氧化剂，可清除活性氧，减轻氧化应激。Sahin等人[7]首次将其用于鼓室硬化的研究，发现经番茄红素处理的豚鼠鼓膜出现炎症及硬化的程度均较对照组显著降低，与纤维化相关的IV型胶原积累易明显减少(P＜0.05)。也有学者采用迷迭香酸等抗氧化剂处理实验大鼠，结果均显示抗氧化剂能够预防鼓室硬化的发生[8]，进一步证明氧自由基损害是鼓室硬化形成的重要病因。

3 生物活性分子

在炎症反应中，与中耳黏膜和血管系统相互作用的生物活性分子起中介作用。早期研究已经证实多种细胞因子、生长因子以及炎症介质在中耳黏膜炎症中的作用。

3.1 转化生长因子-β1（TGF-β1）

TGF-β1是一种能参与细胞增殖分化、胚胎发育、组织修复等多种生物学行为的细胞因子，不仅在组织修复过程中调节基质沉积和组织重建，也在炎症部位的胶原沉积和纤维变性过程中发挥作用。Guo等人[9]首次通过动物实验证明TGF-β1在鼓室硬化形成过程中存在，且随着鼓室硬化的发展呈逐渐增高的趋势，为鼓室硬化形成机制提出新的研究方向。而后有学者研究联合使用卡托普利与氯沙坦抑制鼓室硬化进展过程，发现在用药后鼓室硬化进程被明显抑制，TGF-β1在基因与蛋白水平上的表达量均下降，进一步证明了TGF-β1是影响鼓室硬化形成的重要因素[10]。

3.2 金属基质蛋白酶（MMPs）

MMPs是一类参与细胞外基质降解的神经内肽酶，其活动需要钙、锌等金属离子作为辅助因子。MMPs可以降解细胞外基质的大多数蛋白质，同时发挥胶原酶活性破坏细胞外基质中的胶原，最终导致纤维化的发生。IV型胶原酶是MMPs中重要的一类，包括糖化的MMP-9和非糖化的MMP-2。在Aslan等人[11]的对照实验中发现，鼓室硬化组的血清MMP-2和MMP-9水平较慢性中耳炎组及正常对照组明显增高，故推测高水平的MMPs可能在鼓室硬化的持续过程中发挥重要作用。Guo等人[9]在豚鼠鼓室硬化模型的中耳黏膜中检测到在1-4周时MMP-9呈缓慢增加趋势，在6-8周时开始下降，认为MMP-9对鼓室硬化形成具有双向调控作用。Ozcan[12]使用强效MMPs抑制剂预防与治疗鼓室硬化也有力支持了MMPs参与鼓室硬化形成的假说。

3.3 骨模型标志物

鼓室硬化过程中黏膜固有层的钙化类似于许多炎症性或感染性疾病期间或之后的未成熟骨基质的钙化，骨桥蛋白（OPN）、骨保护素（OPG）、骨粘连蛋白（ON）是三种典型的骨模型标志物，参与骨质代谢的调控。Raustyte等人[13]研究发现，伴随鼓室硬化钙沉积的发生，OPN、OPG、ON被检测到在鼓膜不同类型细胞中表达，因此推测三种分子在鼓室硬化的发病过程中起一定的影响作用，其中巨噬细胞和纤维细胞是可能存在的主要参与者。早前，在Makiishi-Shimobayashi等[14]在研究中提出OPN促进鼓室硬化形成的作用机制，即鼓膜或中耳黏膜的炎症促使巨噬细胞激活，活化的巨噬细胞将OPN分泌至临近的间质组织中，使其充当一个粘合剂的角色，将结缔组织变性而形成的羟磷灰石与间质组织相结合，完成鼓室硬化中钙沉积的形成。Sakowicz-Burkiewicz等[15]从基因水平研究OPN对鼓室硬化的影响，结果提示鼓室硬化患者骨桥蛋白基因(SPP1)在鼓膜中的表达水平是正常鼓膜的7倍，且其表达量与鼓室硬化的发展程度呈正相关。黄宏明等人[16]研究OPG及核因子-КB受体活化因子配体（RANKL）在鼓室硬化形成过程中的作用时发现，鼓室硬化黏膜中OPG的表达水平及OPG/RANKL比值均明显高于对照组（P＜0.05），因此有理由认为OPG/RANKL系统能调节鼓室硬化的发生发展，且两者比值增加可促进鼓室硬化形成，具体作用机制考虑是OPG作为一种诱饵受体，竞争性结合RANKL，使其无法与核因子-КB受体活化因子结合，从而抑制破骨细胞的活动，当OPG/RANKL比值增高时促进钙沉积与骨形成，导致鼓室硬化的发生。

3.4 Dickkopf-1蛋白

Dikkopf-1（DKK-1）是Wnt信号通路的一种可溶性拮抗剂，通过与LRP5/6结合抑制Wnt通路的信号传导。Wnt信号通路依据是否依赖β-catenin分为两种模式，其中Wnt/β-catenin信号通路可参与机体骨代谢的调控。当DKK-1发挥拮抗作用时与两种骨丢失模式相关：骨性侵蚀、骨质减少[17]。鼓室硬化终末阶段的病理改变同样经历骨质重塑的过程。Zhang等人[18]研究发现，鼓室硬化大鼠的中耳黏膜中DKK-1蛋白表达下降，提供直接证据表明DKK-1与鼓室硬化的形成相关，并认为下调的DKK-1是通过减少Wnt/β-catenin信号通路的抑制进而促进鼓室硬化的发生。但DKK-1在鼓室硬化中的调控作用仍具有局限性，目前仅验证在动物模型中发挥作用，是否影响人类鼓室硬化形成需要进一步科学研究。

3.5 血清纤维连接蛋白

血清纤维连接蛋白是存在于细胞外基质的一种非胶原蛋白，可调控细胞黏附、成纤维细胞迁移等生物学行为，考虑参与伤口愈合过程，其浓度往往在术后早期开始下降。Gorur[19]研究发现鼓室硬化患者的血清纤维连接蛋白浓度相较于正常对照组明显降低。此外，鼓室硬化程度越重，血清纤维连接蛋白浓度越低，这可能是因为在鼓室硬化发展过程中，中耳黏膜血管内皮细胞损伤，纤维连接蛋白不断溢出，沉积于病变区域与胶原纤维结合，造成循环系统中的纤维连接蛋白水平的不断下降。

4 基因与遗传

4.1 基因相关

Tavakol等[20]研究原发性抗体缺陷病（PAD）患者的耳部并发症时发现，鼓室硬化的发病率为5.4%，主要集中在常见变异性免疫缺陷病（CVID）和性联无丙球蛋白血症（XLA）患者中。Tian等[21]研究发现6月龄的Enpp1基因突变小鼠鼓膜出现白色斑块，镫骨动脉壁增厚钙化，而正常对照组鼓膜透明，首次提出Enpp1基因突变参与鼓室硬化的形成，且为鼓室硬化建立新的动物模型。Alpay等[22]通过限制性片段长度多态法测定Toll样受体4（TLR-4）基因中的Asp299Gly等位基因时发现，慢性中耳炎合并鼓室硬化患者的Asp299Gly基因多态性阳性率（10%）明显高于单纯慢性中耳炎患者（2%），故认为中耳感染后基因型变异会加重炎症进展，促进鼓室硬化的形成。对于氧自由基在鼓室硬化形成过程中的作用，Akyigit等人[23]从基因水平上进一步阐述诱导型一氧化氮合酶、超氧化物歧化酶及过氧化氢酶的遗传多态性对鼓室硬化形成机制的调控，研究结果显示鼓室硬化患者的一氧化氮合酶基因（NOS2）227A＞G多态性中GG基因型明显增加，慢性中耳炎伴或不伴鼓室硬化的患者中过氧化氢酶基因（CAT）-21A＞T多态性中TT基因型明显高于健康对照组。上述结果表明，由多种酶调控的抗氧化剂参与鼓室硬化的形成，而抗氧化剂的水平或许与遗传多态性相关。

4.2 遗传相关

尽管鼓室硬化与动脉粥样硬化涉及不同器官，但两者的炎症反应相似，提示动脉粥样硬化的遗传易感性可能参与鼓室硬化的形成。Doluoglu等人[24]研究发现，鼓室硬化与动脉粥样硬化具有相同发病危险因素，其血液中的低密度脂蛋白、总胆固醇、同型半胱氨酸水平均较无鼓室硬化患者显著增高，且鼓室硬化患者双侧颈总动脉内膜-中膜厚度高于对照组，斑块数增多明显，差异均具有统计学意义，支持遗传因素参与鼓室硬化形成的假说。

5 免疫因素

免疫学说是鼓室硬化发病过程中重要学说之一。Pawelczyk[25]研究结果表明，IgE受体交联肥大细胞（HMC-1FcεRI）刺激鼓室硬化病灶的成纤维细胞时，与鼓室硬化相关的TNF-α、TGF-β1、MMP9等生物活性物质释放量增加，释放时间延长，推测鼓室硬化成纤维细胞活化状态的持续性是鼓室硬化形成的关键因素，同时肥大细胞的刺激能促进成纤维细胞敏感性增加，侧面反应免疫机制参与鼓室硬化的调控。

6 高钙血症

钙沉积是鼓室硬化的主要病理特征之一，导致鼓膜和中耳黏膜的结缔组织层发生透明样变及不可逆钙化，关于钙离子参与鼓室硬化的具体机制仍未明确。Leal等人[26]通过动物实验发现高钙饮食大鼠鼓膜硬化发生率为25%，正常钙饮食组为16.7%，相对危险度为1.27，但差异无统计学意义（P=0.72）。高钙血症可能是鼓室硬化发生的危险因素，但无法提供确切证据表明高钙血症与鼓室硬化相关。

7 其它

7.1 幽门螺杆菌感染

因鼓室硬化的发展过程与动脉粥样硬化形成相似，许多学者猜测在动脉粥样硬化形成过程中起作用的病原微生物同样影响鼓室硬化的形成。但Dinc等人[27]研究与动脉粥样硬化形成相关的肺炎衣原体及幽门螺杆菌在鼓室硬化形成的作用时，研究结果发现鼓室硬化及慢性分泌性中耳炎患者的中耳黏膜及鼓膜中均未检出肺炎衣原体及幽门螺杆菌，无法支持上一观点。以往也有研究证明，幽门螺杆菌在中耳炎发病中发挥一定作用[28]，虽鼓室硬化被认为是中耳炎常见后遗症，但仍无法直接表明有幽门螺杆菌是鼓室硬化形成的直接因素，因此关于幽门螺杆菌是否参与鼓室硬化发病仍需进一步研究。

7.2 被动吸烟

儿童分泌性中耳炎常规手术治疗选用全麻下鼓膜切开及鼓室置管，Praveen等[29]调查研究发现，鼓室置管取出后，父母双方均吸烟的儿童中有64%出现鼓室硬化，双方父母均不吸烟者患病率低于20%，由此推测被动吸烟是促使鼓室硬化发生的病因之一。

7.3 Korner's隔(Korner's septum，KS)

KS隔是颞骨岩部与鳞部交界处的标志，与多种耳部疾病相关。Przewoźny等人[30]通过分析大量研究数据及临床病例得出，KS隔可能通过减少中耳腔通气来诱发鼓室硬化的发生，但具体作用机制仍需进一步研究。

综上所述，鼓室硬化是由多种病因导致的鼓膜及中耳黏膜发生的不可逆性病理改变，推测其发生发展与其它相关中耳疾病、氧自由基损伤、炎症过程中释放的生物活性物质、相关基因与遗传、免疫机制作用等因素相关，但具体作用机制仍未完全阐明，今后仍需进一步探索研究，寻求导致鼓室硬化的确切机制，为疾病预防及治疗提供参考依据。