首次在分子和機械水平上理解調節聽覺靈敏度的機制

該研究由CU Anschutz的研究人員Andrew Mecca和Giusy Caprara在Anthony Peng的實驗室領導，他們測試了一個幾十年前的假設，該假設提出，門控彈簧是一種微小的納米級蛋白質結構，它在對聲音振動的反應中機械地打開和關閉感覺毛細胞中的離子通道，可以直接作為通道活動的控制器。

以前在聽覺領域的工作主要集中在理解離子通道的機制。本研究首次證明了門控彈簧本身具有調節通道靈敏度的能力。

“這項研究記錄了我們第一次在分子和機械水平上理解調節聽覺靈敏度的機制，”Peng博士說，他是科羅拉多大學醫學院的副教授，也是該研究的資深作者。“我們發現了一種調節靈敏度的新機制，這為發現更多關于聽覺系統一般功能的信息打開了大門，并利用這一機制最大化我們可以探測到的聲音范圍，并保護重要的感覺細胞免受潛在損傷。”

這項研究中討論的機制是通過改變門控彈簧的物理特性，即它的剛度來控制進入內耳的聲音振動時通道打開和關閉的程度。研究人員研究了單個感覺毛細胞中門控彈簧的特性和通道的活性，發現環腺苷一磷酸(cAMP)，一種特定類型的信號分子，降低了門控彈簧的剛度，降低了通道的靈敏度——這是第一次確定了控制門控彈簧剛度的生理機制。

Peng教授說:“確定這一過程的潛在機制——它是如何在生理和機械上起作用的，為未來的研究提供了一條途徑，并為該領域開發一種新型藥物提供了機會，這種藥物可以用于預防因暴露在非常大的聲音中而導致的一種聽力損失。”最終，他們的目標是了解更多關于耳朵如何探測到如此大范圍的聲音，以及系統如何保護自己，這代表著該領域向前邁出了一大步。