動(dòng)物能聽到聲音的關(guān)鍵物質(zhì)是什么？這曾經(jīng)是個(gè)謎。最近，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了開啟聽力之門的“鑰匙”，他們?cè)谌梭w內(nèi)耳中，發(fā)現(xiàn)了一種可以將聲波轉(zhuǎn)換成神經(jīng)刺激并傳遞給大腦的蛋白質(zhì)??TRPA1蛋白質(zhì)。醫(yī)學(xué)界認(rèn)為，這種蛋白質(zhì)很可能就是治療聽覺系統(tǒng)疾病的關(guān)鍵。基因療法治療耳聾成為可能，耳聾患者擁有有聲世界將成為現(xiàn)實(shí)。 把聲波變成電流 早期研究發(fā)現(xiàn)，聲波是靠內(nèi)耳中的一種特殊細(xì)胞??纖毛細(xì)胞來傳遞聲音的。當(dāng)聲波進(jìn)入耳朵時(shí)，通過鼓膜的振動(dòng)把聲波傳遞給聽小骨，然后再傳遞給內(nèi)耳中的耳蝸，耳蝸的形狀像蝸牛，其中布滿了數(shù)以萬計(jì)靠顯微鏡才能看見的聽力細(xì)胞，這些細(xì)胞比較細(xì)長，放大后有些像毛發(fā)，所以叫它們“纖毛細(xì)胞”。纖毛細(xì)胞是怎樣把聲音傳遞進(jìn)去的？它們一定需要把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成神經(jīng)纖維能接受的電信號(hào)。以前有科學(xué)家猜想，纖毛細(xì)胞內(nèi)的某種化學(xué)物質(zhì)可以把聲波轉(zhuǎn)化為電流。現(xiàn)在這個(gè)猜想終于有了答案。 美國哥倫比亞大學(xué)霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究院的科學(xué)家戴維?科里教授等人發(fā)現(xiàn)聲音是靠內(nèi)耳纖毛細(xì)胞末端的TRPA1蛋白質(zhì)來傳遞的。起初，科里猜想纖毛細(xì)胞表面一定有些可以讓電流通過的小孔或者隧道。經(jīng)過進(jìn)一步研究，科里和同事發(fā)現(xiàn)TRPA1蛋白質(zhì)組成了這樣的隧道，聲波在這些隧道內(nèi)碰撞時(shí)，刺激TRPA1蛋白質(zhì)吸收聲波，并把聲波轉(zhuǎn)化為電流，通過神經(jīng)纖維傳遞到大腦的聽覺神經(jīng)中樞。TRPA1蛋白質(zhì)組成的隧道被科學(xué)家稱為“離子通道”。 放大聲音 TRPA1蛋白質(zhì)組成的離子通道為什么可以產(chǎn)生電流呢？聲波可以推動(dòng)細(xì)胞外的鉀離子和鈣離子通過離子通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，結(jié)果導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度不相等，形成了一個(gè)電位差，從而產(chǎn)生了神經(jīng)纖維可以接收的電流。科里還發(fā)現(xiàn)，TRPA1蛋白質(zhì)具有放大聲音信息的功能，以增加靈敏度和辨別性。此外，不同的纖毛細(xì)胞可能放大不同頻率的聲音，以辨識(shí)不同聲音。 可以治療耳聾 此項(xiàng)研究的直接用途是可以治療耳聾。不少耳聾患者無法把聲波的振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)，這是由于耳中的TRPA1蛋白質(zhì)基因變異所引起的。研究人員相信，準(zhǔn)確地復(fù)制TRPA1蛋白質(zhì)基因，并以之替換變異的基因，將有可能治愈耳聾，或有效緩解遺傳性聽覺系統(tǒng)紊亂的癥狀。 在未來5年到10年內(nèi)，醫(yī)學(xué)界將可能運(yùn)用這種基因療法來治療耳聾和聽覺系統(tǒng)紊亂等疾病。在弄清楚了聲波在耳蝸內(nèi)轉(zhuǎn)化為電流的機(jī)理后，還可以制造出人造耳蝸，人造纖毛可以把聲波轉(zhuǎn)化為神經(jīng)纖維可接收的電流，這樣就可以給耳聾患者一個(gè)有聲的世界了。