[-腦-] 揭秘敏銳聽力原因

看板Medicine (醫學生物)作者pathoman (青黏材菌)時間16年前 (2008/05/29 13:23)推噓0(0推 0噓 0→)

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美國西北大學科研人員近日研究發現遺傳變異和過量使用藥物引起聽力受損的原因。耳蝸中的一個電放大機制是人類和其他動物有敏銳聽力的關鍵。這一研究結果使我們清楚地了解了遺傳變異和過量使用藥物，如阿司匹林是如何損害這一放大機制引起聽力喪失的。聲音進入耳朵被耳蝸中毛細胞伸展出來的纖毛通過振動而感知。耳蝸的內毛細胞只是一個被動感受器，而外毛細胞在將震動轉變成電信號傳到大腦聽覺中樞時把聲音進行了放大。沒有外毛細胞的放大作用，聽覺就不會靈敏，因為聲波進入耳蝸後，內耳的液體會將能量嚴重削弱。這次研究的目的就是探尋外毛細胞的放大機制，特別是想區分過去聽覺機制研究中的兩個放大理論，“靜纖毛運動”和“體細胞運動”。靜纖毛理論認為，聲波的放大是通過復雜的外毛細胞上的纖毛束波動實現的。體細胞運動理論則認為，聲音信號是通過鑲嵌在毛細胞膜中的叫做壓力素（Prestin）的放大器蛋白進行放大的。壓力素是通過細胞膜中因聲波機械振動所產生的電壓提供動力的。壓力素蛋白是體細胞運動的關鍵因素，研究人員在過去的實驗中將小鼠的壓力素蛋白敲除掉，以觀察對聽覺的影響。結果發現，這些小鼠聽力出現了問題，說明細胞體運動失去了作用。盡管試驗有力證明了細胞體運動的作用，但這些小鼠的外毛細胞也出現了結構異常，這更使問題復雜化了。在對細胞體運動的進一步研究中，研究人員對壓力蛋白做了細微的改變。他們只去掉了它的放大作用，而不影響外毛細胞的結構或功能。結果顯示，與敲除壓力素蛋白結果一樣，這些小鼠出現同樣的聽力損失。這就消除了對以前試驗的疑問，確信了外毛細胞的細胞體運動在耳蝸的放大機制中起了重要作用。但是這些研究結果仍不能排除靜纖毛運動對耳蝸放大作用所起的影響，因為消除細胞體運動的同時也削弱了纖毛的運動。因此，這兩種運動形式不能孤立開來。研究人員推測，這兩種機制從不同的方面發揮了放大作用。壓力素對聽覺所起的作用有助于幫助科學家更好了解聽覺損失的機制。例如，過量的阿司匹林通過抑制壓力素引起高頻聽力損失。許多高頻聽力喪失的病例也是由于與壓力素有關的細胞分子機制缺陷造成的。兩種壓力素基因變異也與耳聾有關。 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. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 133.11.70.111