耳蜗支持细胞对耳蜗功能的调节

近年来，学者们对于耳蜗支持细胞的研究逐渐深入。现在人们认识到，耳蜗支持细胞除了具有维持内耳Corti器立体结构的稳定之外，还有其他的一些重要功能。Flock等利用激光共聚焦显微镜技术，对声刺激条件下离体的Corti器的细胞结构进行观察，得到如下结果：①根据耳蜗对损伤的易感性，可以把Corti器分成两个不同的结构实体：内侧的，由内毛细胞及其支持细胞、内外柱细胞组成的稳定结构区；外侧的，由外毛细胞、第3排Deiters细胞及与其相连的Hensen细胞组成的能够出现结构变化的外区。②高声强暴露会引起Deiters细胞和Hensen细胞向蜗轴方向移动。③这与耳蜗对高声强测试声的敏感性降低相一致（如耳蜗微音器电位下降）。④移位和敏感性下降是可逆的。可见外区发生的移位是对声损伤的一种保护效应，随之出现耳蜗对测试声敏感性的下降。当声损伤超过了这种保护能力时将出现外毛细胞的损伤，但处于内侧稳定区的内毛细胞则得到很好的保护。这也许可以解释为什么声损伤总是引起很明显的外毛细胞损伤而内毛细胞的损伤却很轻微。可逆性的移位可能是由于Deiters细胞骨架的变化引起。

在哺乳动物的Corti器中，Deiters细胞的胞体承托着外毛细胞的底部，其长长的指突则呈弓形延伸到外毛细胞的顶部，其末端与外毛细胞的顶部共同形成表皮板。这样一来Deiters细胞就对外毛细胞的活动有一定的调控作用。Deiters细胞表面表达P2X和P2Y型的ATP受体，向单离的Deiters细胞表面加100μmol/L ATP导致其指突的小范围的可逆性运动，但加细胞培养液则没有反应，其作用机制是ATP与P2X受体结合，导致细胞去极化，与P2Y受体结合，通过G蛋白介导细胞内钙离子浓度发生改变。细胞内的钙释放可以降低指突的曲度并增加其硬度。由于Deiters细胞通过缝隙连接相互沟通，因此内源性的ATP也许可以同时调整很多Deiters细胞以一种类似和胞体的形式一起活动。在生理条件下，外毛细胞胞体的活动可以起到调节耳蜗放大器在接受声刺激时其敏感性的增益的作用。ATP诱导的Deiters细胞机械特性的改变可以改变其指突加在外毛细胞上的机械负荷，从而改变耳蜗放大器在接受不同水平声刺激时的调定点。Deiters细胞上复杂而又精确的微丝在微机械方面对豚鼠耳蜗的功能有重要贡献，它可以在细胞间传递机械力，并且协调相邻毛细胞的移位。除了以上的功能之外，支持细胞还具有调节内耳淋巴液的离子和水平衡的作用（见本章“二、Deiters和Hensen细胞的形态”）。

除此之外，耳蜗Hensen细胞对耳蜗的机械特性也有一定的调控作用。在体打开耳蜗顶端，通过豚鼠完整前庭膜观察基底膜振动可以发现Hensen细胞和其下相邻130μm的基底膜振动。外侧Hensen细胞的特征性振动频率比基底膜的振动频率快900倍。在动物死后，其基底膜振动增加但Hensen细胞的振动下降。这种幅度和顺序的改变可能源于表皮板和基底膜之间的负反馈。在其他使用耳毒性药物损伤外毛细胞的实验中，可以观察到Hensen细胞和基底膜的相似改变。Hensen细胞的另一个特点是：Hensen细胞内有明显的脂肪滴与脂褐素。Miguel等通过研究发现，基底圈的Hensen细胞不含脂滴，而第2、3圈Hensen细胞内脂滴含量持续性地增加，并且认为脂滴的这种分布特点与基底膜从底圈到顶圈的不同振动特性有关，即脂滴向内淋巴间隙的排出能引起Hensen细胞高度的变化，而其高度的变化又影响到表皮板和盖膜之间的距离，从而进一步影响到耳蜗对刺激的感受。因此推测，Hensen细胞对耳蜗内机械能的传递有调节作用。然而有关Hensen细胞的脂滴的研究还很少，进一步有关Hensen细胞代谢的研究能够使我们更好地理解耳蜗的生理和Corti器的振动特性。同时，我们观察到毛细胞和支持细胞的体积在Corti器的不同部位有所不同。从底圈到顶圈，毛细胞和支持细胞逐渐增高，体积也逐渐增大，在Hensen细胞内的脂滴也从无到有，从小到大，基底膜逐渐增宽，这使得Corti器的质量逐渐增加，因而其共振频率会逐渐下降，这也许是耳蜗Corti器在底圈感受高频声音振动，而在顶圈感受低频声音振动的原因之一。