分析超過 6 千萬隻線蟲，發現聽力背後的關鍵分子機制

人類聽覺系統由外耳、中耳、內耳、神經、以及一些未知基本分子機制參與作用，現在科學家進一步解決一項數十年難題，揭開將振動轉化為聲音的內耳結構背後之分子機制，為聽力損失研究開闢一條新途徑。

聽力損失問題遍布全年齡層，原因可能有聽覺器官老化、外力傷害、內耳聽神經及腦聽覺中樞任何部位病變等，也可能是構成 TMC1（transmembrane channel-like protein 1）複合物的蛋白質基因突變。

一段時間以來，研究人員還知道 TMC1（transmembrane channel-like protein 1）複合物在聽力發揮重要作用，能促進耳朵將振動轉為聲音感知的能力，但人類內耳只存在這種少量蛋白，其確切組成與功能機制仍知之甚少。

為了解決這項難題，美國俄勒岡醫科大學（Oregon Health & Science University，OHSU）團隊花了數年時間改進蠕蟲生長與蛋白質分離的方法，利用低溫電子顯微鏡研究超過 6,000 萬隻秀麗隱桿線蟲（學名：Caenorhabditis elegans），終於解開執行這項驚人過程的分子機制。

當穿過耳朵的聲波撞擊鼓膜然後抵達內耳後會「搖晃」聽小骨（人體最小的 3 塊骨頭），隨後聽小骨撞擊蝸牛狀的耳蝸，後者又將稱為靜纖毛（Stereocilia）的微小毛髮刷到基底膜。

現在在顯微鏡分析下，研究人員發現 TMC1 複合物看起來有點像手風琴，且是一種對張力敏感的離子通道。靜纖毛搖擺便經過一種研究透徹的機制，導致纖毛頂部附近由 TMC1 複合物形成的離子通道打開與閉合、形成跨膜電流和感受器電位，沿著聽覺神經向大腦發送電訊號以被解釋為聲音。

聽覺神經科學領域數十年來一直在等待相關調查結果，有朝一日幫助研究人員開發出治療聽力受損的新方法。新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

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• Hearing discovery reveals ear architecture that turns vibration into sound
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（首圖來源：pixabay）