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摘要
噪音性听力损失(NIHL)是工业化国家普遍存在的听觉障碍，对全球和国内公共健康构成重大威胁。尽管其普遍性，NIHL的发病机制仍未完全阐明，阻碍了有效治疗策略的发展。临床和动物研究的新兴证据表明肠道菌群改变与听力损失可能存在联系，但因果关系尚不明确。本研究通过C57BL/6小鼠的急性噪音暴露模型，调查了肠道菌群在NIHL发病机制中的作用。研究发现急性噪音暴露不会显著改变该品系的肠道菌群组成，且菌群耗竭不会提供对急性声学创伤后听力损失的保护作用。这些结果表明，肠道菌群与C57BL/6小鼠的急性NIHL之间不存在关联。
结果
急性与慢性噪音暴露对肠道菌群影响程度不同
既往研究显示，重复噪音暴露会改变大鼠肠道菌群组成。为了确定急性噪音暴露是否对C57BL/6小鼠产生类似影响，我们分析了暴露于8–16 kHz八度带噪音（120 dB或90 dB持续2小时）后的小鼠粪便菌群。在噪音暴露前后（分别于暴露前1天和暴露后7天）收集粪便样本进行16S rRNA分析。无论是120 dB组还是90 dB组，急性噪音暴露均未显著改变肠道菌群组成（图1B,C）。这些结果表明急性声学创伤对C57BL/6小鼠肠道菌群没有可测量的影响。
我们进一步比较了120 dB噪音暴露前后7天的粪便样本（图1D）。尽管部分菌群（如Alistipes变种、双歧杆菌属）显著减少，乳杆菌属变种等出现富集，但这些变化在所有样本中并不一致。大多数菌属的丰度在不同条件下保持稳定。
由于既往研究显示大鼠慢性噪音暴露会显著改变肠道菌群组成，我们扩展研究至C57BL/6J小鼠，对其进行30天重复噪音暴露（8–16 kHz, 95 dB, 每日4小时）。与未暴露组相比，慢性噪音暴露组的β-多样性分析显示肠道菌群组成存在显著差异（图2B）。菌群水平分析发现与焦虑相关的乳杆菌属、Blautia等丰度变化显著（图2C）。这提示慢性噪音模型的菌群变化可能通过"肠-脑轴"间接介导。
抗生素显著改变肠道菌群但不改变听觉敏感性
为了验证肠道菌群是否影响急性噪音性听力损失，我们通过抗生素干预C57BL/6小鼠的肠道菌群。粪便16S rRNA测序证实抗生素处理显著改变了菌群组成（图3B）。重要的是，这种改变并未影响基础听觉功能，纯音听性脑干反应(ABR)阈值在抗生素组和对照组间无差异（图3C）。
肠道菌群清除不影响噪音暴露后的听力损失
在评估噪音暴露后的听觉结局时，我们发现抗生素组和对照组在90 dB噪音暴露后表现出相似的阈值变化，且均在一周内恢复（图4B,C）。进一步分析显示两组在12–24 kHz频率（观察到显著听力损失的区域）的ABR阈值变化无显著差异（图4D）。在120 dB噪音暴露实验中，两组均表现出显著的永久性听力损失，外毛细胞(OHC)损失程度相似（图4F）。这些结果表明抗生素处理虽能有效破坏肠道菌群，但不会影响C57BL/6小鼠对急性NIHL的易感性。
无菌小鼠的急性声学创伤诱导听力损失
为了验证可能存在的关键菌群，我们使用了无菌(C57BL/6)小鼠重复噪音实验。在暴露后1天或2周进行ABR测试，结果显示无菌小鼠与对照组的听力阈值无显著差异（图5A,B）。这一发现进一步支持肠道菌群不参与该模型急性NIHL的结论。
讨论
尽管既往研究提出"内耳-肠道轴"假说，我们的研究未发现肠道菌群与C57BL/6小鼠急性NIHL之间的关联。急性声学创伤虽改变部分菌群，但整体多样性未显著改变（图1）。通过抗生素或无菌条件破坏肠道菌群并不影响声学损伤的易感性。这些发现提示在C57BL/6小鼠模型中，肠道菌群不参与急性NIHL的发病机制。
有趣的是，我们的急性NIHL模型发现与大鼠慢性噪音暴露研究结果不同。慢性暴露通过"肠-脑轴"可能间接影响菌群组成（图2）。此外，C57BL/6小鼠对声学损伤的易感性可通过清除肠道菌群或移植129/SvEv小鼠菌群而降低，但本研究显示抗生素预处理或无菌条件并不影响该品系的急性NIHL易感性。
结论
本研究证实C57BL/6小鼠的急性NIHL与肠道菌群无关联，同时强调了不同模型和条件下宿主-菌群相互作用的复杂性。未来研究应探索品系特异性差异，并检验肠道菌群与慢性NIHL的潜在联系。
图1. 噪音暴露前后小鼠粪便菌群组成分析
(A)实验设计时间线 (B)90 dB噪音暴露前后7天的粪便16S rRNA比较 (C)120 dB噪音暴露前后7天的粪便16S rRNA比较 (D)120 dB噪音暴露前后显著差异菌属的热图
图2. 慢性噪音暴露后小鼠粪便菌群组成分析
(A)实验设计时间线 (B)慢性噪音暴露组与对照组的粪便16S rRNA比较 (C)显著差异菌属的热图
图3. 抗生素水对肠道菌群和听觉功能的影响
(A)实验设计时间线 (B)抗生素处理前后粪便菌群分析 (C)抗生素处理后2周的ABR阈值测试
图4. C57BL/6J小鼠的纯音ABR测试
(A)实验设计时间线 (B)90 dB噪音暴露前后的ABR阈值 (C)抗生素水处理组的ABR阈值变化 (D)ABR阈值变化分析 (E)120 dB噪音暴露后的ABR阈值变化 (F)耳蜗基底转外毛细胞损失图像
图5. 无菌小鼠和对照小鼠的纯音ABR测试
(A)90 dB噪音暴露1天后的ABR阈值 (B)120 dB噪音暴露2周后的ABR阈值
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