耳朵是如何听到声音，又传递给大脑的_风闻

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美国约翰霍普金斯医学院的研究人员发现了一对蛋白质——激活素A和卵泡抑素，它们精确地控制着声音探测细胞——毛细胞在哺乳动物内耳中产生的时间。这可能是未来治疗不可逆转失聪患者的关键。

小鼠耳蜗，毛细胞呈绿色，听神经细胞呈红色。

近日，美国约翰霍普金斯医学院的研究人员发现了一对蛋白质——激活素A和卵泡抑素，它们精确地控制着声音探测细胞（毛细胞）在哺乳动物内耳中产生的时间。这可能是在不远的未来治疗不可逆转失聪患者的关键。相关论文于近期发表在eLife杂志上。约翰·霍普金斯大学医学院神经科学副教授Angelika Doetzlhofer博士说：“长期以来，我们一直在寻找能触发毛细胞（能够感觉并传递声音）形成的分子信号。毛细胞异常是听力丧失的主要原因，了解它们的发育过程将有助于我们找到替代受损毛细胞的方法。”哺乳动物的耳蜗内层有两种类型的声音探测细胞——内毛细胞和外毛细胞，它们负责向大脑传递声音信息。据估计，90%的遗传性听力损失是由毛细胞受损或连接毛细胞和大脑的听觉神经受损引起的。暴露于噪音或某些病毒感染都可能损害毛细胞，进而引发耳聋。与其他哺乳动物和鸟类的毛细胞不同，人类的毛细胞不能再生。因此，一旦毛细胞受损，听力损失很可能是永久性的。科学家们已经知道，毛细胞首先是从螺旋状耳蜗的最外层开始产生的。在这里，前体细胞会沿着螺旋形的耳蜗，像波浪一样一波一波地分化为毛细胞，一直到耳蜗的内部才停止。Doetzlhofer和她的团队已经知道了毛细胞是从哪里开始发育的，于是他们开始沿着耳蜗螺旋寻找在正确的位置和正确的时间出现的分子线索。

研究过程中，两种蛋白质——激活素A（Activin A）和卵泡抑素（follistatin）的表达模式从其他蛋白质中脱颖而出。在前体细胞沿着耳蜗的螺旋路径转化为毛细胞时，激活素A水平增加。然而卵泡抑素似乎具有与激活素A相反的行为，当前体细胞开始转化为毛细胞时，耳蜗最外层的卵泡抑素水平较低，而在前体细胞还没有开始转化的耳蜗螺旋的最深处，卵泡抑素的水平则很高。简而言之，激活素A向内呈波状运动，而卵泡抑素向外呈波状运动。Doetzlhofer说：“在自然界中，我们知道激活素A和卵泡抑素以相反的方式调节细胞。根据我们在耳朵里的发现，这两种蛋白质对前体细胞起着平衡作用，控制着毛细胞沿耳蜗螺旋的有序形成。”之后，为了弄清楚激活素A和卵泡抑素是如何协调毛细胞发育的，研究人员分别研究了这两种蛋白的作用。首先，他们增加了正常小鼠耳蜗中激活素A的水平，结果发现前体细胞过早转化为毛细胞，导致毛细胞沿着耳蜗螺旋过早出现。而在增加卵泡抑素，或降低激活素A的小鼠耳蜗中，毛细胞则形成较晚，而且看起来杂乱无章，呈多排分散在耳蜗内。Doetzlhofer说：“在发育过程中，激活素A和卵泡抑素的作用非常精确，任何干扰都可能对耳蜗组织产生负面影响。这就像盖房子一样，如果地基打得不好，任何建在上面的东西都会受到影响。”接下来，研究人员更深入地研究了为什么过多的卵泡抑素会导致毛细胞紊乱，结果发现，卵泡抑素的高水平会导致前体细胞分裂得更频繁，从而使更多的前体细胞以一种随意的方式转化为内部毛细胞。Doetzlhofer指出，她的团队在毛细胞发育方面的研究虽然是基础性的，但对治疗由受损毛细胞引起的耳聋具有潜在的应用价值。“我们对毛细胞的进化很感兴趣，因为这是一个有趣的生物学问题，但我们也想利用这些知识来改善或发展新的听力损失治疗策略。”◎编译 |花花

◎审稿 |alone

◎责编 |张梦

◎期刊来源 | eLife

◎期刊编号| 2050-084X

◎原文链接：

https://medicalxpress.com/news/2019-08-proteins-sound-detecting-cells-ear.html

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