耳朵是如何聽到聲音，又傳遞給大腦的_風聞

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美國約翰霍普金斯醫學院的研究人員發現了一對蛋白質——激活素A和卵泡抑素，它們精確地控制着聲音探測細胞——毛細胞在哺乳動物內耳中產生的時間。這可能是未來治療不可逆轉失聰患者的關鍵。

小鼠耳蝸，毛細胞呈綠色，聽神經細胞呈紅色。

近日，美國約翰霍普金斯醫學院的研究人員發現了一對蛋白質——激活素A和卵泡抑素，它們精確地控制着聲音探測細胞（毛細胞）在哺乳動物內耳中產生的時間。這可能是在不遠的未來治療不可逆轉失聰患者的關鍵。相關論文於近期發表在eLife雜誌上。約翰·霍普金斯大學醫學院神經科學副教授Angelika Doetzlhofer博士説：“長期以來，我們一直在尋找能觸發毛細胞（能夠感覺並傳遞聲音）形成的分子信號。毛細胞異常是聽力喪失的主要原因，瞭解它們的發育過程將有助於我們找到替代受損毛細胞的方法。”哺乳動物的耳蝸內層有兩種類型的聲音探測細胞——內毛細胞和外毛細胞，它們負責向大腦傳遞聲音信息。據估計，90%的遺傳性聽力損失是由毛細胞受損或連接毛細胞和大腦的聽覺神經受損引起的。暴露於噪音或某些病毒感染都可能損害毛細胞，進而引發耳聾。與其他哺乳動物和鳥類的毛細胞不同，人類的毛細胞不能再生。因此，一旦毛細胞受損，聽力損失很可能是永久性的。科學家們已經知道，毛細胞首先是從螺旋狀耳蝸的最外層開始產生的。在這裏，前體細胞會沿着螺旋形的耳蝸，像波浪一樣一波一波地分化為毛細胞，一直到耳蝸的內部才停止。Doetzlhofer和她的團隊已經知道了毛細胞是從哪裏開始發育的，於是他們開始沿着耳蝸螺旋尋找在正確的位置和正確的時間出現的分子線索。

研究過程中，兩種蛋白質——激活素A（Activin A）和卵泡抑素（follistatin）的表達模式從其他蛋白質中脱穎而出。在前體細胞沿着耳蝸的螺旋路徑轉化為毛細胞時，激活素A水平增加。然而卵泡抑素似乎具有與激活素A相反的行為，當前體細胞開始轉化為毛細胞時，耳蝸最外層的卵泡抑素水平較低，而在前體細胞還沒有開始轉化的耳蝸螺旋的最深處，卵泡抑素的水平則很高。簡而言之，激活素A向內呈波狀運動，而卵泡抑素向外呈波狀運動。Doetzlhofer説：“在自然界中，我們知道激活素A和卵泡抑素以相反的方式調節細胞。根據我們在耳朵裏的發現，這兩種蛋白質對前體細胞起着平衡作用，控制着毛細胞沿耳蝸螺旋的有序形成。”之後，為了弄清楚激活素A和卵泡抑素是如何協調毛細胞發育的，研究人員分別研究了這兩種蛋白的作用。首先，他們增加了正常小鼠耳蝸中激活素A的水平，結果發現前體細胞過早轉化為毛細胞，導致毛細胞沿着耳蝸螺旋過早出現。而在增加卵泡抑素，或降低激活素A的小鼠耳蝸中，毛細胞則形成較晚，而且看起來雜亂無章，呈多排分散在耳蝸內。Doetzlhofer説：“在發育過程中，激活素A和卵泡抑素的作用非常精確，任何干擾都可能對耳蝸組織產生負面影響。這就像蓋房子一樣，如果地基打得不好，任何建在上面的東西都會受到影響。”接下來，研究人員更深入地研究了為什麼過多的卵泡抑素會導致毛細胞紊亂，結果發現，卵泡抑素的高水平會導致前體細胞分裂得更頻繁，從而使更多的前體細胞以一種隨意的方式轉化為內部毛細胞。Doetzlhofer指出，她的團隊在毛細胞發育方面的研究雖然是基礎性的，但對治療由受損毛細胞引起的耳聾具有潛在的應用價值。“我們對毛細胞的進化很感興趣，因為這是一個有趣的生物學問題，但我們也想利用這些知識來改善或發展新的聽力損失治療策略。”◎編譯 |花花

◎審稿 |alone

◎責編 |張夢

◎期刊來源 | eLife

◎期刊編號| 2050-084X

◎原文鏈接：

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

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