美国西北大学科研人员近日研究发现遗传变异和过量使用药物引起听力受损 的原因。耳蜗中的一个电放大机制是人类和其他动物有敏锐听力的关键。这 一研究结果使我们清楚地了解了遗传变异和过量使用药物，如阿司匹林是如 何损害这一放大机制引起听力丧失的。 声音进入耳朵被耳蜗中毛细胞伸展出来的纤毛通过振动而感知。耳蜗的内毛 细胞只是一个被动感受器，而外毛细胞在将震动转变成电信号传到大脑听觉 中枢时把声音进行了放大。没有外毛细胞的放大作用，听觉就不会灵敏，因 为声波进入耳蜗後，内耳的液体会将能量严重削弱。 这次研究的目的就是探寻外毛细胞的放大机制，特别是想区分过去听觉机制 研究中的两个放大理论，“静纤毛运动”和“体细胞运动”。 静纤毛理论认为，声波的放大是通过复杂的外毛细胞上的纤毛束波动实现的 。体细胞运动理论则认为，声音信号是通过镶嵌在毛细胞膜中的叫做压力素 （Prestin）的放大器蛋白进行放大的。压力素是通过细胞膜中因声波机械振 动所产生的电压提供动力的。 压力素蛋白是体细胞运动的关键因素，研究人员在过去的实验中将小鼠的压 力素蛋白敲除掉，以观察对听觉的影响。结果发现，这些小鼠听力出现了问 题，说明细胞体运动失去了作用。尽管试验有力证明了细胞体运动的作用， 但这些小鼠的外毛细胞也出现了结构异常，这更使问题复杂化了。在对细胞 体运动的进一步研究中，研究人员对压力蛋白做了细微的改变。他们只去掉 了它的放大作用，而不影响外毛细胞的结构或功能。结果显示，与敲除压力 素蛋白结果一样，这些小鼠出现同样的听力损失。这就消除了对以前试验的 疑问，确信了外毛细胞的细胞体运动在耳蜗的放大机制中起了重要作用。 但是这些研究结果仍不能排除静纤毛运动对耳蜗放大作用所起的影响，因为 消除细胞体运动的同时也削弱了纤毛的运动。因此，这两种 运动形式不能 孤立开来。研究人员推测，这两种机制从不同的方面发挥了放大作用。 压力素对听觉所起的作用有助于帮助科学家更好了解听觉损失的机制。例如 ，过量的阿司匹林通过抑制压力素引起高频听力损失。许多高频听力丧失的 病例也是由于与压力素有关的细胞分子机制缺陷造成的。两种压力素基因变 异也与耳聋有关。 Neuron. 2008 May 8; 58(3):333-9. Prestin-based outer hair cell motility is necessary for Mammalian cochlear amplification 摘要 It is a central tenet of cochlear neurobiology that mammalian ears rely on a local, mechanical amplification process for their high sensitivity and sharp frequency selectivity. While it is generally agreed that outer hair cells provide the amplification, two mechanisms have been proposed: stereociliary motility and somatic motility. The latter is driven by the motor protein prestin. Electrophysiological phenotyping of a prestin knockout mouse intimated that somatic motility is the amplifier. However, outer hair cells of knockout mice have significantly altered mechanical properties, making this mouse model unsatisfactory. Here, we study a mouse model without alteration to outer hair cell and organ of Corti mechanics or to mechanoelectric transduction, but with diminished prestin function. These animals have knockout-like behavior, demonstrating that prestin-based electromotility is required for cochlear amplification. --

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