综述：梅尼埃病发病机制中血管纹作用的系统性综述

　　本综述深入探讨了血管纹（SV）在梅尼埃病（MD）发病机制中的关键作用，通过多组学分析揭示了SV细胞类型（边缘细胞、中间细胞、基底细胞）中表达的免疫相关基因（如KCNE1、SLC12A2、TMEM176A/B）和听觉相关基因（如COL11A2、GJB2）的病理生理联系。研究提出SV基因可能通过调控间隙连接组装（Gap Junction Assembly）和电耦合（Electrical Coupling）通路，参与内淋巴积水（EH）和自身免疫炎症反应，为MD的分子分型提供了新视角。

　　

引言

梅尼埃病（Meniere's Disease, MD）是一种以内耳综合征为特征的疾病，表现为感音神经性听力损失（SNHL）、耳鸣和眩晕发作，具有多因素起源和显著的遗传性。MD在欧洲和东亚人群中较为普遍，欧洲病例报告数量较多。根据家族史和合并症（如偏头痛和自身免疫性疾病），MD可分为多个临床亚组。此外，根据细胞因子谱和系统性炎症，已识别出不同的表型，一组表现出较高的Th2细胞因子、IgE和2型免疫反应水平，另一组则表现出高水平的IL-1β和自身炎症。

内淋巴液在蜗管中的积聚与MD的病理生理学相关。内淋巴积水（EH）导致蜗管内压力增加，内淋巴空间扩大，从而损害Corti器和其他内耳膜。然而，MD的眩晕发作、听力损失或耳鸣不能仅由EH解释，因为非MD个体也发现存在EH。

血管纹（Stria Vascularis, SV）是一个由三个主要细胞层组成的器官，位于蜗管的外侧壁。它被螺旋韧带包围，在调节蜗管内K⁺稳态和产生耳蜗电位（endocochlear potential）方面发挥关键作用，这对听力至关重要。

在SNHL和MD中进行的外显子组测序和基因组测序已识别出大量在SV中差异表达基因（DEG）中罕见变异负担的基因。

本综述旨在理解SV基因在MD发展中的重要性和作用。

方法论

本综述遵循系统综述和Meta分析优先报告项目（PRISMA）指南进行，并遵守流行病学观察性研究Meta分析（MOOSE）清单。本综述的方案已在PROSPERO（CRD42024618482）注册。

PICO（参与者-干预-比较-结果）问题包括以下内容：

● 参与者：包括确定性散发性MD或家族性MD个体数据集的研究，或MD动物模型，或细胞模型。

● 干预：与血管纹和MD相关基因的表观基因组学、基因组学、转录组学或蛋白质组学研究。

● 比较：健康对照、非MD个体或未受疾病影响的动物模型。

● 主要结果：识别与MD发病或进展相关的血管纹中差异表达基因、表观遗传修饰、差异表达转录本或蛋白质。

次要结果：预测与MD发展相关的富集生物通路、生物标志物或机制，特别是关于内淋巴积水、液体平衡或内耳功能。

● 研究设计：病例对照研究、队列研究、动物模型、组织样本的基因组和蛋白质组分析，或DNA的表观基因组分析。

搜索策略

搜索策略于2024年11月18日执行，使用PubMed、Scopus和Cochrane数据库中2005年以来发表的原始文章。使用的MeSH术语如下：（Meniere OR Stria Vascularis）AND（Epigenomics OR Epigenetics OR Genomics OR Genetics OR Gene or Transcriptomics OR RNAseq OR Protein）。重复文章和与综述目标不相关的文章被排除。此外，还使用了以下排除标准：

● 以英语以外的其他语言发表的研究

● 单例报告。

数据收集

两名独立评审员（P.C.G.和S.D.）审查了所有摘要，以根据纳入标准选择记录。当无法达成共识时，第三名评审员（J.A.L.E.）参与解决分歧。我们总结了涉及MD和SV的不同研究中的表观遗传变化、基因、转录本和蛋白质的研究。

使用已发表数据集的基因搜索

对选定的研究进行进一步过滤，以识别涉及感兴趣基因的研究。检索了DOI，三名独立评审员（P.C.G.、S.D.和K.B.L.）使用定制列表筛选了每项研究的引言、结果和讨论部分，该列表由与家族性MD相关的基因（FAM136A、DTNA、PRKCB、COCH、DPT、SEMA3D、TECTA、GUSB、SLC6A7、HMX2、LSAMP、OTOG、STRC、MYO7A和GJD3）、来自两项使用出生后30天（P30）小鼠研究的SV边缘、基底和中间细胞的标记基因以及间隙连接蛋白（connexins）组成。对于SV细胞标记，仅使用具有±1倍变化（logFC）和>0.05调整p值的基因。定制基因列表可在补充表1中找到。对于基因，使用人类基因组组织（HUGO）命名法，对于蛋白质仅使用推荐名称。从UniProt提取基因和蛋白质标识符作为搜索关键词。复制表观遗传变化、基因、转录本和/或蛋白质与定制列表匹配的研究被纳入。此外，我们通过检查选定论文的参考部分检索了与MD和SV相关的文章。

数据合成

从报告“结果”部分中选定基因或蛋白质的研究中提取了参考信息、参与者祖先、研究设计、样本大小和参与者年龄。

偏倚风险评估

使用ROBINS-E和SYRCLE工具分别评估非随机人类和动物研究中的偏倚风险。使用颜色编码尺度总结结果。

仅使用了六个ROBINS-E领域：（1）混淆引起的偏倚，（2）暴露测量中的偏倚，（3）研究参与者选择中的偏倚，（5）由于缺失数据导致的偏倚，（6）结果测量中的偏倚，和（7）报告结果选择中的偏倚。领域（4）暴露后干预导致的偏倚被排除，因为它与本研无关。对于动物和细胞模型，SYRCLE的项目3、4和5不相关，被排除在分析之外。

对于同时使用人类和动物的研究，混合使用了ROBINS-E和SYRCLE的标准。

血管纹基因敲除小鼠的听力和前庭表型

为了探索SV选定基因的作用，从国际小鼠表型联盟（IMPC）门户检索了选定基因在现有小鼠敲除数据库中的听觉脑干反应和前庭表型数据。

血管纹中MD基因表达

从gEAR门户的SV数据集中检索了所有与家族性MD相关基因（FAM136A、DTNA、PRKCB、COCH、DPT、SEMA3D、TECTA、GUSB、SLC6A7、HMX2、LSAMP、OTOG、STRC、MYO7A和GJD3）的基因表达数据。使用±1 logFC过滤器。

基因集富集分析

使用GeneCodis v4对MD和SV之间重叠的基因进行基因集富集分析（GSEA），使用功能注释基因本体（GO）生物过程（BP）、GO细胞组分（CC）、GO分子功能（MF）和KEGG通路，以及调控注释CollecTRI TFs。

结果

我们选择了130项符合纳入标准的研究（图1）。

在总记录数中，26项在人类中进行，101项在动物中进行。80项在小鼠（Mus musculus）中进行，13项在大鼠（Rattus norvegicus domestica）中进行，5项在豚鼠（Cavia spp.）中进行，1项在果蝇（Drosophila melanogaster）中进行，1项在鸟类（Gallus gallus domesticus和Tyto alba guttata）中进行，1项在青蛙（Xenopus laevis）中进行，1项在沙鼠（Meriones unguiculatus）中进行。此外，三项研究同时包含人类和动物受试者，一项研究使用大鼠和小鼠，一项研究使用小鼠受试者和青蛙（X. laevis）。

人类研究

在26篇人类研究中，15篇具有与SV相关的基因（表1）。七项研究针对MD进行，四项研究包括一项严重耳鸣、一项遗传性SNHL、一项内淋巴囊和一项听力损失，三项未探索任何疾病。其中三项研究是横断面研究，一项是回顾性病例对照研究中的硅分析。没有研究报道特定基因突变；相反，它们专注于映射耳蜗内的基因表达。这些研究识别了SV边缘细胞中的五个基因——HSPA4L、KCNE1、SLC12A2、PAX2和HGF；SV中间细胞中的四个基因——MYO5A、ACTB、KNCJ10和EYA4；SV基底细胞中的九个基因——ACTN1、QSOX1、MDH1、COL11A2、ATP1A2、ATP1B3、SLC2A、CLDN11和ABLIM3；以及四个连接蛋白——GJB2、GJB6、GJA1和GJE1。此外，NRCAM、SORBS2、CACNA1D、ESRRB、ATP1B1、TYR和LMX1A被发现在定制列表中是一个或多个SV细胞类型的标记。两项研究还描述了三个家族性MD基因：OTOG、FAM136A和PRKCB。

在检索到的研究中，GJA1、GJB2和GJB6被发现在螺旋韧带纤维细胞中表达。有趣的是，GJE1（在小鼠中称为连接蛋白23）是SV中唯一识别的连接蛋白，位于未来边缘细胞的基底外侧膜中。然而，到胚胎第16天，GJE1表达在边缘细胞中下调，仅存在于相邻的耳蜗细胞中。

在检查这四项记录的参考文献列表时，我们发现一篇出版物描述了三个与MD和SV相关的基因；一个在基底细胞中表达——GSTM1，两个在中间细胞中发现——TMEM176A和TMEM176B。这三个基因被发现与散发性MD中的免疫反应相关。

联合人类和动物研究

两项涉及人类和动物受试者的研究（表2）在人类和小鼠中进行。两项研究中唯一识别的基因是KCNJ10，在SV中间细胞中表达。两项研究均与MD无关，尽管它们调查了听力损失，特别是年龄相关性听力损失（ARHL）。

动物研究

在分析的80项小鼠模型研究中，52项报告了SV列表中的基因表达（补充表S2）。仅七项研究识别了家族性MD基因以及SV标记基因。这些包括两项关于ARHL的研究和一项关于人类耳聋和头部摆动、听力损伤、甲状腺功能减退相关SNHL、听力损失的研究，以及一项无相关疾病的研究。报告的家族性MD基因是Myo7a、Hmx2、Otog、Tecta和Coch。SV中间细胞标记Kcnj10在多项研究中报道。相反，边缘细胞标记基因仅被描述一次——Hspa1b和Atp1b2。类似地，中间细胞标记基因——Hsp90b1、Hspa5和Rorb——和基底细胞标记基因——Skp1、Spala、Cebpb、S100b、Cdkn1a、Nudt4和Slc2a1——仅被报道一次。此外，Pde4b和Kcnq1在定制列表中的多个细胞标记中被报道。Gjb2被报道一次，在耳蜗支持细胞和SV基底细胞中表达。

十项大鼠研究报道了SV中的基因（表3），其中Atp1b2、Slc12a2、Slc2a13和Kcnel在边缘细胞中；Kcnj10、Slc45a2和Hifla在中间细胞中；Anxa5、Lamp1、Slc2a1、Mt1a、Arp1a2和Atp2b1在两个或多个SV细胞类型中被报道。在检索到的研究中，Gjb2在1型纤维细胞中被报道。

五项豚鼠研究报道了SV中的基因（表4），其中Slc12a2在边缘细胞中，Kcnj10在中间细胞中，Rapgef3和Cldn11在基底细胞中，描述的连接蛋白是Gjb2、Gjb3和Gjb6。此外，Pax3和Kcnq1被报道为两个或多个细胞类型的标记（表4）。在检索到的记录中，Gjb2在基底细胞中表达，在边缘细胞中，Kcnj10在中间细胞中，Rapgef3和Cldn11在基底细胞中，描述的连接蛋白是Gjb2、Gjb3和Gjb6。此外，Pax3和Kcnq1在外侧壁中表达。

另一方面，一项在鸟类上进行的研究具有来自中间细胞的KCNJ10和来自基底细胞的ATP1A2，描述的连接蛋白——GJB2和GJB6——未在SV中表达。描述豚鼠中多种连接蛋白的论文专注于遗传性耳聋，而使用鸟类作为模型的研究在野生型动物中进行。X. laevis研究仅识别了中间细胞基因KCNJ10，同时调查癫痫、共济失调、感音神经性耳聋和肾小管病（EAST）综合征。

偏倚风险评估

人类和动物偏倚风险分析总结在补充表S4-S6中。

血管纹基因敲除小鼠的听力和前庭表型

敲除Gja1产生的小鼠具有显著的免疫失调和异常的脾脏形态。此外，Kcne1敲除小鼠单核细胞和中性粒细胞数量增加，淋巴细胞数量减少，以及所有频率的严重听力损失（表5）。

血管纹中家族性MD基因表达

使用了来自gEAR门户中外侧壁数据集的三种单细胞保存方法：新鲜组织、RNA-later和甲醇固定。在所有三种保存方法中一致发现的唯一基因是Coch，在纤维细胞中高表达，具有2.08 logFC并存在于63%的细胞中（新鲜组织），1.78 logFC并在70%的细胞中发现（RNA-later），1.41 logFC和65%的细胞（甲醇固定）（表6）。另一方面，Dtna在新鲜组织Reissner细胞中高表达（1.10 logFC在49%的细胞中）和RNA-later纺锤细胞中（1.05 logFC在70%的细胞中）。Prkcb在免疫细胞中发现：新鲜组织中的B细胞（1.23 logFC在51%的细胞中）和RNA-later和甲醇固定中的巨噬细胞（1.00 logFC在60%的细胞中和1.06 logFC在68%的细胞中）。此外，Gjd3在数据集的任何细胞中均未发现。

基因集富集分析

使用“人类”作为物种对候选基因进行基因集富集分析：ACTN1、QSOX1、MDH1、ACTB、KCNE1、ESRRB、CACNA1D、COL11A2、SLC12A2和HGF（图2），以及连接蛋白GJA1、GJB2、GJB6和GJE1。

resulting active pathways were not specific to the inner ear auditory and vestibular dysfunction, nor immune dysregulation. The top three enriched pathways for GO BP（补充表S7） were“cell communication by electrical coupling”（adjusted p-value[adjusted p-val]=1.61×10^?6；Relative Enrichment[RE]=558）,“maintenance of blood-brain barrier”（adjusted p-val=1.61×10^?6；RE=153）, and“gap junction assembly”（adjusted p-val=1.71×10^?6；RE=488）. For GO CC（补充表S8） and GO MF（补充表S9）, the top two enriched pathways related to gap junction activity were“connexin complex”（adjusted p-val=1.11×10^?7；RE=260）, and"gap junction"（adjusted p-val=7.17×10^?5；RE=132）, and“gap junction channel activity”（adjusted p-val=7.57×10^?8；RE=238）, and“gap junction channel activity involved in cell communication by electrical coupling”（adjusted p-val=7.57×10^?8；RE=982）。

For KEGG（补充表S10）, the three principal pathways were“arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy”（adjusted p-val=1.05×10^?2；RE=29）,“Focal adhesion”（adjusted p-val=3.35×10^?2；RE=12） and“Tight junction”（adjusted p-val=3.35×10^?2；RE=15）。

No transcription factors（TF） were significant（补充表S11）. It is worth noting that the gene count was always below 50% in the GO, KEGG, or collecTRI analyses.

讨论

梅尼埃病是一种多因素疾病，20-30%的病例有遗传贡献。在本综述中，我们分析了过去20年发表的研究，这些研究调查了SV边缘、中间和基底细胞中的基因表达，以及与MD的相关性。这些研究包括人类和动物模型，总共描述了超过20个基因。其中，13个SV相关基因——ACTB、ACTN1、CACNA1D、COL11A2、ESRRB、GSTM1、HGF、KCNE1、MDH1、QSOX1、SLC12A2、TMEM176A和TMEM176B以及间隙连接蛋白——被一致认为在MD发病机制中特别重要。

边缘细胞

边缘细胞是SV的最内层细胞类型，直接与蜗管接触。它们的主要功能是将钾离子（K⁺）从其他外层SV细胞类型主动运输到蜗管，以维持耳蜗电位。我们发现边缘细胞标记QSOX1和MDH1在两项独立的MD研究中被报道。磺基氧化酶1蛋白（QSOX1基因）是一种关键的二硫键形成酶，促进层粘连蛋白整合到细胞外基质中，使基质能够支持整合素依赖的细胞粘附和迁移。尽管QSOX1编码蛋白在听前庭功能障碍中的作用尚未阐明，但研究发现QSOX1可能通过抑制M1巨噬细胞极化在脓毒症中发挥抗炎作用。此外，它通过防止表皮生长因子受体激活和促进泛素介导的调节来调节炎症信号。另一方面，苹果酸脱氢酶，细胞质蛋白（MDH1基因）是一种NAD（H）依赖酶，其在内耳功能的证据很少。MDH1编码蛋白是苹果酸-天冬氨酸穿梭（MAS）的一部分，通过跨不可渗透的内线粒体膜转移还原当量对维持细胞内NAD（H）氧化还原平衡至关重要，因为NAD（H）不能跨越它。MDH1中的纯合变体（p.Ala138Val）与发育延迟、癫痫和进行性小头畸形有关。相反，MDH1可以驱动三阴性乳腺癌患者中CD8⁺ T细胞的功能损伤，促进其分化为CD8⁺ T耗尽表型，这可能破坏乳腺癌环境中的免疫平衡。

钾电压门控通道亚家族E成员1蛋白，由KCNE1基因编码，通过与KCNQ1编码蛋白二聚化来调节通道K⁺分泌到耳蜗和前庭内淋巴中。KCNE1和KCNQ1中的纯合或复合杂合变体与2型Jervell和Lange-Nielsen综合征相关，其特征是心脏心律失常和猝死风险增加，并与严重双侧感音神经性听力损失相关。在定制列表中，ESRRB和CACNA1D在边缘细胞中上调，但在中间细胞中下调。ESRRB编码类固醇激素受体ERR2蛋白，CACNA1D编码电压依赖性L型钙通道亚基alpha-1D。两种蛋白均与听力损失相关疾病有关，如DFNB35和家族性窦房结功能障碍。然而，这些疾病患者中无一例出现前庭功能障碍，常见于MD患者。

溶质载体家族12成员2蛋白由SLC12A2基因编码。其主要功能是跨质膜运输Cl^?、K⁺和/或Na²⁺。对血管纹的研究报道，SLC12A2编码蛋白的羧基末端结构域中的变体导致所有频率的遗传性听力损失。研究还报道，一些具有这些突变的患者有前庭损伤。此外，SLC12A2涉及免疫系统，对凋亡细胞摄取至关重要。研究发现SLC12A2缺陷增加了吞噬细胞和巨噬细胞中的efferocytosis，加剧了炎症反应。

HGF基因编码肝细胞生长因子，并直接与MD病例中的免疫反应相关。肝细胞生长因子受体由MET基因编码，并在细胞表面表达。HGF/MET信号参与免疫调节过程，如单核细胞-巨噬细胞极化、树突状细胞迁移和失活，以及B细胞粘附。在MD背景下，HGF编码蛋白与粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和IL-8一起被假设有助于中性粒细胞胞外陷阱的形成，促进炎症反应。此外，一项单细胞RNA测序研究发现，具有自身炎症MD表型的患者表现出活跃的单核细胞群体，其特征是IL-1β受体和IL-8的高转录水平。研究发现，单核细胞可以通过HGF、血管内皮生长因子（VEGF）和干细胞因子（SCF）的组合极化。除了参与免疫系统外，据报道肝细胞生长因子中的非编码突变与DFNB39相关。

中间细胞

ACTB编码蛋白肌动蛋白，细胞质1，也称为β-肌动蛋白。β-肌动蛋白是一种重要的结构蛋白，在几乎所有成人人类细胞类型中表达。ACTB编码蛋白中的突变与一系列疾病有关，从耳聋到淋巴瘤。多项研究发现ACTB基因中的突变导致肌张力障碍-耳聋综合征，其特征是感音神经性听力损失和肌张力障碍。

中间细胞是神经嵴来源的黑素细胞，形成SV的中间层。它们有助于耳蜗血迷路屏障（BLB）的支持功能，该屏障严格调节离子和代谢物从毛细血管网络到内淋巴的流动。中间细胞缺陷与先天性耳聋有关，因为这些细胞的缺乏导致耳蜗电位低，不足以通过声压达到复合动作电位阈值。在之前的研究中，研究人员能够识别标记基因TMEM176A和TMEM176B，这些基因与SV的中间细胞相关，并且也与MD相关。大多数研究检查了TMEM176A和TMEM176B的共调节和相互作用，鉴于它们的结构相似性和在细胞内动力学中的共同参与。跨膜蛋白176A（TMEM176A基因）和跨膜蛋白176B（TMEM176B基因）是同源基因，抑制树突状细胞的成熟。尽管这些基因的体内研究仍然 largely unknown，之前的敲除小鼠模型发现TMEM176A/B通过调节2型常规树突状细胞（cDC2）在MHC II类呈递中功能参与。此外，TMEM176A/B编码的蛋白位于高尔基体的晚期内溶酶体系统中，并与HLA-DM共定位，HLA-DM催化MHC II类分子上的肽交换。尽管TMEM176A功能的研究有限，但TMEM176B特别已知介导Na⁺外流，为V-ATPase驱动的酸化提供电荷补偿。该过程调节吞噬体pH，对树突状细胞的抗原交叉呈递至关重要。此外，TMEM176B的其他敲除研究发现小脑粒细胞功能缺陷，导致 sporadic ataxia 的发展。

基底细胞

基底细胞是SV的最外层，形成内淋巴和intrastrial空间之间的关键屏障。它们连接到螺旋韧带的纤维细胞，使它们能够调节离子交换到SV，同时防止耳蜗 compartments 之间的泄漏。在研究中，我们识别了GSTM1和ACTN1作为SV的基底细胞标记。谷胱甘肽S-转移酶Mu 1（GSTM1基因）是一种解毒酶，催化还原型谷胱甘肽（GSH）与亲电化合物的结合。它们还起到保护作用，对抗致癌物如多环芳烃（PAH），表明该基因的缺陷增加了癌症风险。除了异生物代谢外，GSTM1通过结合前列腺素A2和J2（PGA2和PGJ2）参与调节细胞信号。这种酶活性减轻了这些前列腺素的抗增殖作用，表明它可能在细胞增殖和炎症过程中发挥作用。此外，GSTM1通过催化14,15-Hepoxilin A3（14,15-HxA3）为半胱氨酸衍生物（14,15-HxA3）修饰脂质信号分子。另一方面，α-辅肌动蛋白-1（ACTN1基因）是一种交联蛋白，用于丝状肌动蛋白（F-actin），有助于细胞骨架组织和细胞粘附。在平滑肌细胞中丰富表达，ACTN1对T细胞迁移至关重要，并与ICAM-1功能相互作用，促进白细胞迁移到周围组织。它还结合CLP36，形成与活化血小板和内皮细胞中的肌动蛋白丝和应力纤维相关的复合物。ACTN1在毛细胞的静纤毛中发现，在那里它在由MET通道通过Ca²⁺调节的肌动蛋白结合活动中发挥关键作用。尽管在听觉和前庭静纤毛中表达水平低，但该过程形成了稳定静纤毛细胞骨架的重要部分。

胶原蛋白alpha-2（XI）链由COL11A2基因编码。COL11A2在内耳中的作用尚不清楚；然而，几种胶原蛋白在耳蜗内表达。对斑马鱼的一项研究发现，COL11A2在维持软骨基质特性中至关重要。多项研究报道，COL11A2基因中的突变导致非综合征性和综合征性耳聋。研究表明，COL11A2中的突变可导致可能并发前庭损伤的综合征，如Stickler综合征。

连接蛋白

间隙连接蛋白是一个在上皮细胞间连接中至关重要的蛋白质家族，因为它们从六聚体结构（称为连接子）在质膜中形成半通道。两个细胞之间两个连接蛋白的结合称为间隙连接，允许分子（如Ca²⁺、ATP、谷氨酸或NAD⁺）的细胞内交换。在本综述中，我们发现了两个在SV中表达的连接蛋白——GJB2和GJE1。间隙连接beta-2蛋白（GJB2基因）已在非综合征性SNHL中被识别，其中三个主要突变c.35delG驱动欧洲、北非、中东、撒哈拉以南非洲、北美和南美以及澳大利亚人群耳聋病例的40-70%。另一方面，c.235delC和c.109G> A变体在几个东亚人群中更常见。间隙连接epsilon-1蛋白（GJE1基因）在听力损失中的作用研究较少。一项研究发现，253名无关的台湾非综合征性