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为探究肌球蛋白分子对毛细胞生理功能的作用，研究人员开展了关于 Myosin regulatory light chain（RLC）和 Myosin light chain kinase（MLCK）对毛细胞生理功能影响的研究。结果发现 NM2 和 RLC 磷酸化调节毛细胞生理功能，该研究有助于理解听觉和前庭系统生理机制。
在奇妙的听觉世界里，内耳毛细胞就像一群勤劳的 “小卫士”，承担着将机械刺激转化为电信号的重要使命，让我们能够感知声音和加速度。然而，目前对于毛细胞完成这些任务的具体机制，尤其是肌球蛋白分子在其中扮演的角色，科学家们还没有完全弄清楚。比如说，虽然知道毛细胞表面存在一些特殊的蛋白，像肌球蛋白调节轻链（RLC）和非肌肉肌球蛋白 II（NM2），但它们究竟如何影响毛细胞的生理功能，一直是个未解之谜。为了揭开这些谜团，来自美国洛克菲勒大学（Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University）的研究人员开展了一项深入研究。
研究人员聚焦于 RLC 和肌球蛋白轻链激酶（MLCK），试图弄清楚它们对毛细胞生理功能的影响。最终，他们发现 NM2 和 RLC 的磷酸化能够调节毛细胞的生理功能，这对于确定毛细胞束的正常工作条件有着重要意义，就像是为听觉系统的正常运行找到了关键 “密码”。该研究成果发表在《Journal of the Association for Research in Otolaryngology》杂志上。
研究人员在实验过程中主要运用了以下几种关键技术方法：首先是免疫荧光标记技术，通过这种技术可以直观地观察到 NM2 和 RLC 在牛蛙囊斑中的表达情况；其次，利用 NM2 和 MLCK 抑制剂，测量青蛙毛细胞束的刚度、自发振荡以及静息开放概率；此外，还通过对小鼠进行经鼓室注射 MLCK 抑制剂，记录听觉脑干反应。
研究结果如下：
- NM2 和 RLC 在青蛙囊斑中的表达：通过免疫荧光标记，研究人员发现牛蛙囊斑毛细胞和支持细胞的顶端表面存在 NM2A、NM2B，支持细胞的顶端细胞质中有 NM2C。RLC 中的 MYL12A 在支持细胞中表达，MYL12B 在毛细胞表面表达，MYL9 则在毛细胞顶端表面与肌动蛋白共定位。NM2A 在毛细胞束尖端、动纤毛和顶端表面表达，NM2B 仅在毛细胞顶端表面和动纤毛表达，而且青蛙囊斑毛细胞的顶端由含有 NM2A、NM2B 和 MYL9 的肌动球蛋白电缆界定。
- 抑制 NM2 和 MLCK 对毛细胞束刚度的影响：用 10μM 的 NM2 抑制剂 blebbistatin 处理牛蛙囊斑，60 分钟内毛细胞束刚度显著下降至对照值的 30%，且该效果可逆；2μM 的 MLCK 抑制剂 ML7 处理 60 分钟，毛细胞束刚度降至对照水平的 58%，洗去抑制剂 30 分钟后效果可逆。这表明 NM2 和 RLC 磷酸化有助于维持毛细胞束的刚度。
- 抑制 NM2 和 MLCK 对毛细胞束自发振荡的影响：10μM blebbistatin 处理未使毛细胞束振荡停止，但改变了一些振荡的特征；2μM 或 4μM 的 ML7 以及 MLCK 抑制剂肽 18 可抑制振荡，且洗去抑制剂后振荡恢复，1μM 的 ML7 对振荡无显著影响。这说明 MLCK 抑制剂可抑制青蛙囊斑毛细胞的自发振荡。
- 抑制 NM2 和 MLCK 对转导通道开放概率的影响：NM2 抑制剂 blebbistatin 对静息开放概率无显著影响，而 MLCK 抑制剂 ML7 和肽 18 处理后，静息开放概率显著增加，且部分效果可逆。这表明抑制 MLCK 可增加转导通道的开放概率。
- MLCK 抑制对小鼠听觉脑干反应的影响：给小鼠经鼓室注射 ML7 后，40μM 的 ML7 显著提高了 4 - 32kHz 刺激频率下的听觉脑干反应阈值，20μM 的 ML7 仅在 8kHz 时显著提高阈值。这说明 MLCK 抑制会影响小鼠的听力。
- MLCK 抑制对 RLC 磷酸化的影响：用 4μM ML7 处理青蛙囊斑 60 分钟后，毛细胞束中磷酸化 RLC 的免疫标记消失；给小鼠经鼓室注射 40μM ML7 后，处理侧毛细胞束中磷酸化 RLC 的免疫荧光信号明显减弱。这表明 ML7 处理可抑制 RLC 的磷酸化。
研究结论和讨论部分指出，该研究明确了青蛙囊斑毛细胞中 NM2 和 RLC 的表达情况，证实了 NM2 和 MLCK 活性影响毛细胞束的刚度，可能与静纤毛根部插入角质板的紧密程度或角质板本身的刚度有关。同时，发现 MLCK 抑制剂可抑制自发振荡，推测 MYL12A 可能作为 MYO1C 的轻链发挥作用。此外，抑制 MLCK 会增加转导通道的静息开放概率，且 MLCK 磷酸化在正常听力中起着重要作用。不过，该研究也存在一些局限性，比如无法确定 ML7 在内耳中的准确浓度，以及肽 18 在长时间记录中难以维持有效浓度。但总体而言，这项研究为深入理解内耳毛细胞的生理功能和听觉机制提供了重要依据，就像为打开听觉奥秘之门提供了一把关键钥匙，为后续相关研究奠定了坚实基础。
