第二信使与毛细胞功能

（一）Ca2＋对静纤毛机－电换能通道的影响

在耳蜗的机－电换能过程中有Ca2＋的参与。当静纤毛偏斜作用于“顶端连接”时，位于静纤毛束顶端的机－电换能通道的开放率（P0）增高。由此引起纤毛内Ca2＋升高，激活了Ca2＋依赖性K＋通道，从而将机械能转变为电能。此“顶端连接”的连接方向与机械刺激轴的方向一致，当其受到正向偏转的作用时即被拉紧，受到反向作用则松弛，并且与纤毛束顶端的换能通道相邻。当机－电换能通道开放引起的Ca2＋内流作用完成后，可在胞内缓冲系统的作用下失活。研究表明，底圈内毛细胞内的Ca2＋缓冲剂相当于1mmol/L　1，2－双邻氨苯氧乙烷基－N，N，N′，N′－四醋酸［1，2－bis（2－aminophenoxy）ethane－N－N－N′－N′－tetrecetoc acid，BAPTA］，而顶圈内毛细胞内相当于0．01mmol/L BAPTA（Ca2＋螯合剂），并且静纤毛内Ca2＋可以独立于胞体自行调控。其意义在于使上次内流的Ca2＋不影响下次的信息传递，从而使静纤毛内Ca2＋的调节更加准确，信息传递更加灵敏。

（二）Ca2＋对IHC神经递质释放及频率调谐功能的影响

内毛细胞是将声信号转变为神经冲动的关键部位。当机电换能通道将静纤毛偏斜变为胞膜的电位变化时，激活了胞膜上的L－型Ca2＋通道，引起大电流的Ca2＋依赖性K＋通道（BKCa）的开放使细胞去极化，从而使得内毛细胞向突触间隙释放神经递质－谷氨酸（Glu）。已观察到L－型电压依赖式Ca2＋通道和Ca2＋依赖性K＋通道（BKCa）共同成簇排列在内毛细胞外侧基底部，并与神经递质释放的位置一致。提示此L型Ca2＋通道和BKCa参与内毛细胞神经递质释放。此外，L 型Ca2＋通道和BKCa还参与内毛细胞的频率调谐过程。一般认为，内毛细胞的频率调谐功能与L型Ca2＋通道和BKCa的数量有关，即响应高频的内毛细胞膜上这两种通道数量多，反之则少。Roberts等在电镜下观察到离体蛙的球囊毛细胞上几乎所有的L 型Ca2＋通道和BKCa呈大约20簇分立于毛细胞膜的外侧基底部，而从连续切片的电镜观察中发现每个毛细胞上大约有20个传入突触连接，因此认为每簇离子通道对应一个传入突触连接。这种连带关系要求L型Ca2＋通道和BKCa必须互相匹配，即Ca2＋可以通过密集的离子通道簇和Ca2＋缓冲剂的协同作用激活BKCa。

（三）Ca2＋对OHC能动性的影响

外毛细胞是Corti器中接受传出神经支配的主要细胞，通过其主动运动过程来调节耳蜗的功能。OHC的主动运动受两种Ca2＋通道的影响，其一是作用于细胞骨架蛋白，它的作用为改变细胞的刚度；而另一Ca2＋通道可能作用于假定的膜动力蛋白（现已证明是位于OHC侧壁的prestin蛋白），是通过改变其作用范围发挥作用。OHC纤毛机－电换能通道开启时，Ca2＋内流入外毛细胞，导致OHC去极化并收缩；与此同时Ca2＋的内流使细胞底侧壁上的L型Ca2＋通道开启，胞内Ca2＋的增加激活了细胞侧壁的依赖性K＋通道开启。形成Ca2＋依赖型K＋电流，使毛细胞超极化引起OHC伸长。在培养液中加入乙酰胆碱（ACh），游离的OHC可产生一个快速的离子流和一个较慢的磷酸化反应。快速离子流是一Ca2＋敏感性K＋外流。较慢的反应是由Ca2＋激活的Ca2＋依赖性磷酸化酶作用于细胞骨架蛋白的过程，它使得细胞轴的刚度下降及胞体长度增加。这种由Ca2＋介导的胞体长度增加，被认为是细胞对轴硬度下降的伴随反应。此过程约有10s延迟。此外，利用免疫荧光技术发现了一些重要的Ca2＋依赖性磷酸化酶的下游酶，如位于OHC侧壁的IP3受体和Ca2＋调蛋白激酶－4 （CaMk－Ⅳ），此位置恰为假设的OHC动力蛋白prestin的位置。故推测上述两种酶为动力蛋白的一部分。