毛发如何帮助鱼的感觉和人类的听力

通过发现斑马鱼如何使用它们的毛细胞来检测远处的运动，凯斯西储的一组科学家可能已经找到了一条帮助解释人类听力损失的途径。

尽管微小的水生物和人类似乎没有任何共同之处，但斑马鱼皮肤上毛细胞的结构和功能与人类内耳中发现的耳蜗毛细胞几乎相同。

此外，鱼和人类细胞受体都有一种称为“离子通道”的蛋白质，它将细胞检测到的波转换为携带有用信息的电脉冲。

然而，在人类中，这些毛细胞被包裹在身体最坚硬的骨骼中，当耳朵对声音做出反应时无法进入，凯斯西储(CWRU)医学院耳鼻喉科副教授Brian McDermott说。

“因此，这项研究 - 使用更容易获得的斑马鱼毛细胞 - 肯定会有助于我们了解人类听力和耳聋，”他说。“我们现在可以自信地说，鱼类利用它们的离子通道来逃避追捕捕食者，其方式类似于人耳调谐到不同频率的方式。

耳鼻喉科专注于耳朵、鼻子和喉咙。麦克德莫特领导了最近在线发表在《当代生物学》杂志上的新研究，他还在CWRU艺术与科学学院和医学院担任生物学，遗传学和基因组科学以及神经科学的二级任命。

了解机械转导

科学家们已经了解了毛细胞在听觉方面的生理功能，但在分子水平上却不那么了解。毛细胞由一束高度不断增加的运动感应棒组成。

此外，麦克德莫特说，这一发现还促进了我们对生物中“长期寻求的机械转导(Mec)通道”的理解。Mec描述了机械刺激转化为转发到大脑的电信号的过程。

麦克德莫特说，他的研究团队有一个真正的“尤里卡时刻”，当时他们使用CRISPER-Cas9基因编辑工具，发现毛细胞群具有不对称性。这种意想不到的特性使毛细胞能够以比正面更灵敏的灵敏度检测鱼背部的运动。

“这表明鱼的毛细胞实际上被调整为感知不同的水向，”他说。“在人类中，我们的耳蜗有类似的毛细胞，能够听到不同的频率。

这就是为什么这项工作可以在更好地理解人类的听力和耳聋方面发挥作用，麦克德莫特说。

撰稿人包括CWRU研究生Kayla Kindig，耳鼻喉科助理教授Ruben Stepanyan和美国国立卫生研究院科学家Katie Kindt。