在下面這篇論文中，巴黎巴斯德研究院的遺傳學(xué)家給我們描述了探索otoferlin基因變異的分子致聾機(jī)制的復(fù)雜而艱難的過程。通過精細(xì)的實(shí)驗(yàn)室研究技術(shù)，科學(xué)家描述了otoferlin蛋白在內(nèi)毛細(xì)胞突觸上的功能，探討了其獨(dú)特的致聾機(jī)制并最終為耳聾患者康復(fù)及干預(yù)提供了理論依據(jù)。

我們的研究鑒定了兩個(gè)導(dǎo)致隱性遺傳性耳聾的基因：DFNB9 (Yasunaga et al.,1999) 和 DFNB59 (Delmaghani et al.,2006)，分別編碼otoferlin和pejvakin蛋白。這兩種遺傳性聽神經(jīng)病譜系障礙(DFNB9和DFNB59)的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)均為重度極重度感音神經(jīng)性聾伴正常的持續(xù)性誘發(fā)耳聲發(fā)射。

otoferlin是一個(gè)包含C2 結(jié)構(gòu)域的跨膜蛋白(Yasunaga et al., 1999)。小鼠耳蝸免疫熒光染色顯示，otoferlin表達(dá)于耳蝸感覺毛細(xì)胞，在發(fā)育過程中表達(dá)于毛細(xì)胞及傳入神經(jīng)突觸的形成部位，在成熟的耳蝸中則局限于內(nèi)毛細(xì)胞中。免疫電鏡顯示otoferlin表達(dá)于內(nèi)毛細(xì)胞突觸小泡和突觸前膜上。otoferlin蛋白包裹Ca2+，與syntaxin1和SNAP25相互作用，兩種蛋白構(gòu)成復(fù)合體，具有Ca2+依賴性。

為了解otoferlin蛋白在體內(nèi)的功能及DFNB9的致病機(jī)制，我們構(gòu)建了otoferlin基因敲除小鼠模型(otof-/-)，這些小鼠均表現(xiàn)為極重度耳聾。電生理檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，otof/-小鼠保存了可興奮聽神經(jīng)及功能性外毛細(xì)胞，提示僅內(nèi)毛細(xì)胞受損。電容檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，生后15天的otof-/-小鼠去極化后，雖然K+外流和Ca2+內(nèi)流十分常見，但在內(nèi)毛細(xì)胞中快速釋放突觸小泡的胞吐現(xiàn)象消失，僅見周邊緩慢的胞吐現(xiàn)象。電鏡顯示，內(nèi)毛細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)除突觸區(qū)和色帶數(shù)量異常外其余均正常(盡管約60%的野生型小鼠突觸部位還不能區(qū)分)。在成熟階段早期的生后6天，迅速的胞吐減少可被記錄到，但其結(jié)構(gòu)及ribbons數(shù)量變化無法識(shí)別。Ca2+介導(dǎo)的光解作用無法復(fù)蘇快速胞吐作用，30%的慢速胞吐作用可被復(fù)蘇。基于這些結(jié)果，我們推測(cè)otoferlin蛋白是內(nèi)毛細(xì)胞突觸小泡膜融合的主要Ca2+傳感器，可替代失去的突觸前小泡的鈣結(jié)合蛋白I (Roux et al., 2006)。