核基因分子生物学机制

（一）细胞骨架蛋白基因

细胞骨架是指由细胞中的蛋白质丝组成的网络系统。细胞的运动、形态以及内部结构均依赖于细胞骨架。细胞骨架的框架由三种类型的蛋白质丝组成，即中间丝、微管和肌动蛋白丝，其中肌动蛋白丝是由肌动蛋白（actin）组成的高度保守的螺旋状多聚体。在大多数类型的细胞中，骨架蛋白具有相似的功能。在内耳中，静纤毛也是由肌动蛋白丝组成，静纤毛具有的独特结构，包括阶梯样排列、纤毛长度、粗细程度、排列位置和相互连接等，均受肌动蛋白的影响。螺旋状肌动蛋白丝聚合和解聚过程依赖于多种因素，其中最重要的调节物质是肌球蛋白（myosin）。肌球蛋白属动力蛋白家族，可以通过水解ATP提供的能量沿着肌动蛋白丝滑动，在内耳中参与纤毛运动。因此，肌动蛋白和肌球蛋白是影响静纤毛结构和功能的重要蛋白质。

1．肌动蛋白相关聋基因　与肌动蛋白相关的听力损失基因包括DIAPH1、AGTG1、TRIOBP、ESPN、RDX，其中除了AGTG1是直接编码肌动蛋白的基因外，其他的均为肌动蛋白调节基因。

（1）AGTG1基因直接编码－肌动蛋白，这种肌动蛋白属于细胞质非肌肉肌球蛋白，在各种细胞中具有表达，此基因突变与显性遗传非综合征型感音神经性听力损失DFNA20/DFNA26相关。

（2）DIAPH1基因是在第1个显性遗传听力损失基因位点DFNA1发现的听力损失基因，但是其编码蛋白质Diaphanous homolog　1并非肌动蛋白，而是参与内耳毛细胞肌动蛋白丝多聚体聚合的调节蛋白。TRIOBP基因与DFNB28相关，其编码的蛋白质TARA可以与TRIO蛋白的TGD1结构域和F肌动蛋白结合，与肌动蛋白一起调节肌动蛋白细胞骨架结构、细胞生长、细胞迁移等。

（3）ESPN基因突变首先是在jerker小鼠研究中发现的，小鼠espn基因产物是肌动蛋白黏蛋白ESPIN，表达于静纤毛，由肌动蛋白束，WH－2肌动蛋白单体结合区域形成的羧基末端和一个多变的氨基末端（决定于特定的亚型）组成，可以通过与其结合，稳定肌动蛋白丝，并保持静纤毛的生长更新和长度。在听力损失小鼠的突变体，espn基因的移框突变导致该蛋白的合成障碍而引起听力损失。在几个非综合征型听力损失的家系中ESPN基因被确认为同一个突变点。小鼠的espin同系基因突变被发现是小鼠jerker突变体表型的原因。jerker小鼠是以听力损失和前庭功能障碍导致的转圈运动为特征的，其毛细胞形态学研究显示有短小和变性的静纤毛，病理生理学研究提示，C－末端机动蛋白结构域的缺乏会导致肌动蛋白纤维束的缺乏，提示突变的espin可能主要表现为早期的降解。

（4）RDX基因编码的radixin蛋白也在静纤毛表达，其将肌动蛋白丝与细胞膜交叉连接，起到稳固静纤毛的功能。

2．肌球蛋白编码基因　肌球蛋白是一类超家族蛋白质，蛋白头端即动力区域具有可以被肌动蛋白激活的Mg2＋ATP酶和肌动蛋白丝结合位点。肌球蛋白可以利用ATP水解能量沿肌动蛋白丝滑动；蛋白颈部区域具有1～6个IQ motifs，这些IQ motifs可以结合轻链或钙调蛋白；尾端属于变异结构域，可以结合负荷。与听力损失相关的肌球蛋白编码基因包括MYO7A、MYO6、MYO15A、MYO3A、MYO1A、MYH9和MYH14。

（1）MYO7A：是最早发现的与听力损失相关的肌球蛋白基因，其编码蛋白为MYO ⅦA，属非传统型肌球蛋白，在结构上具有高度保守的头部动力结构域；尾端变异结构域可与多种大分子相联系，参与物质运送。1995年，Weil等在Usher综合征1B患者中成功定位并克隆了MYO7A基因，随后发现其与DFNB2和DFNA11相关。目前已经发现MYO7A具有100种突变，其中绝大多数与综合征型感音神经性听力损失有关（Human Gene Mutation Database，http：//www．hgmd．cf．ac．uk/ac/index．php）。编码蛋白MYOVⅡA在人类耳蜗内、外毛细胞胞质和静纤毛以及视网膜色素上皮、感光细胞、前庭神经上皮均有表达。skaker　1小鼠是MYO7A突变动物模型，具有听力损失及严重的前庭功能障碍导致的旋转行为，通过详细分析shaker　1小鼠发现myosinⅦa蛋白缺乏的小鼠具有过长的静纤毛，当MYO7A突变时肌动蛋白激活ATP酶活性能力减弱或消失，影响了肌动蛋白的动力。

（2）MYO6基因：是第2个被发现的听力损失相关肌球蛋白基因，与DFNA22和DFNB37相关。其编码蛋白MYOVⅥ是所有细胞所必需的成分，涉及胞吞作用、高尔基体形态、感受器聚集、细胞迁移和囊泡转运等。实验动物研究表明，myosinⅥ表达于毛细胞胞质中，在膜状板表达增强，在静纤毛上也有一定程度的表达。myosinⅥ最大的特点是与其他肌球蛋白的移动方向相反，朝向肌动蛋白丝负极方向即静纤毛基底部运动，其功能是将静纤毛锚定在富含肌动蛋白的表皮板上。当静纤毛振动、纤毛内肌动蛋白向上运动时，myosinsⅥ则以相反的运动方向来防止相邻细胞表面发生质脂融合。通过研究ENU诱导的myosinⅥ缺陷小鼠Tailchaser（Tlc）发现，MYO6基因突变可以使myosinⅥ的动力结构域失去活性，ATP酶活性降低，myosinⅥ不再沿着肌动蛋白丝运动，失去功能的myosinⅥ集中在静纤毛的顶端，静纤毛出现分叉和融合。

（3）MYO15A基因：该基因突变与DFNB3相关，编码蛋白的C端包括2个重复的序列，每一个重复序列包含一个MyTH4和一个FERM区域，两者被SH3域分开，在C末端携带一个PDZ配体。动物研究发现小鼠Myo15aC末端PDZ配体可以与whirlin蛋白（WHRN基因编码，突变可以引起DFNB31）第3个PDZ配体相互作用，这种相互作用对whirlin蛋白靶向到静纤毛顶端是必不可少的。将Myo15a重新导入缺乏Myo15A的小鼠毛细胞，可以使内生性的whirlin蛋白重新聚集在静纤毛顶端，因此认为MYO15A与whirlin相互作用是毛细胞纤毛束形成的关键。2005年Delprat发现whirlin蛋白与Myo15a同时出现在大鼠发育中或成熟的耳蜗和前庭系统静纤毛最顶端，提示myosin15a/whirlin在静纤毛顶端相互作用，可能控制着静纤毛的活动。

（4）MYO3A基因：编码myosinⅢa蛋白表达在静纤毛的顶端，可能参与静纤毛机械电能转换过程。迄今为止，仅在一个伊拉克起源的犹太人听力损失家系中发现MYO3A基因的3种突变。MYO1A位于DFNA48常染色体区域，编码刷状缘MyoⅠ蛋白；MYH9和MYH14，均为非肌肉肌球蛋白重链编码基因，分别与DFNA17和DFNA4相关。

3．其他细胞骨架相关基因　细胞骨架成分之一的Cadherins是介导细胞间通讯的蛋白。在听力损失小鼠突变体waltzer和A－mes Waltzer上发现有两个Cadherins相关基因，这两种鼠均有静纤毛紊乱的表现，产生原因是Cadherins替代了外侧连接甚至顶端连接来介导静纤毛之间的连接功能而导致了静纤毛束紊乱。在人类已经找到了该基因影响内耳功能的证据——Cadherin23（CDH23）的错义突变引起DFNB12型听力损失；无义及移框突变引起伴随色素性视网膜炎的USH1D综合征。

WHRN基因编码whirlin蛋白包含有PDZ结构，对小鼠研究显示WHRN基因突变小鼠静纤毛缩短。如前所述，whirlin蛋白的主要作用是与MYO15A参与静纤毛形态和功能的保持。CCDC50基因编码的蛋白质Ymer是一种表皮生长因子介导的细胞信号效应器，可以增强表皮生长因子受体功能，在微管细胞骨架中发挥作用。

（二）细胞间连接蛋白编码基因

内耳细胞间连接对于保持淋巴液成分的动态平衡，防止离子及其他成分流失，支持和稳定内耳器官组织结构至关重要。细胞间连接包括缝隙连接、黏合连接、紧密连接。缝隙连接使两个相邻的细胞胞质间直接相连，缝隙连接蛋白在内耳中具有广泛的表达，并且在细胞间信号传导和动态平衡中发挥重要作用。黏合连接是由钙黏蛋白和原钙黏蛋白形成细胞间连接，在内耳它们形成的静纤毛间顶端连接是毛细胞顶部机械传导和机电转化的主要结构。紧密连接可以将去极化毛细胞的顶部与底外侧部分开，维持内外淋巴液的分离和正常的耳蜗内电位。

1．缝隙连接蛋白基因　其基因突变在非综合征型感音神经性听力损失中最为常见，与常染色体隐性、显性及综合征型听力损失均相关。它们编码的缝隙连接蛋白Connexins（Cx）是细胞膜缝隙连接蛋白家族的一部分，形成两个相邻细胞质间的连接通道。在内耳中，缝隙连接介导内耳螺旋缘、Corti器、血管纹等组织上皮细胞间和结缔组织间的离子、代谢产物和第二信使分子的转运。

（1）缝隙连接的形成需要两个细胞有一个连接子即半通道，半通道是由缝隙连接蛋白6个跨膜亚单位形成的六聚体，当两个临近细胞的半通道接触到一起时，就形成了一个激活的缝隙连接。人类基因组中有21个基因属于缝隙连接蛋白家族，其中有五个基因（GJB2、GJB3、GJB6、GJB1、GJA1）突变在哺乳动物内耳表达与人类听力损失有关，它们分别编码的缝隙连接蛋白是Cx26，Cx31，Cx30，Cx32和Cx43（Connexins and　Deafness Homepage，http：//www．crg．es/deafness）。缝隙连接蛋白的异质性涉及不同的人类听力损失遗传病理，最常见的为GJB2 和GJB6。

（2）GJB2基因编码Cx26，GJB6基因编码Cx30。在人类基因组中，这两个基因相互临近均位于DFNB1位点（hereditary Hearing Loss Homepage，http：//webh01．us．ac．be/hhh/）。在内耳中，Cx26蛋白缝隙连接半通道和Cx30蛋白半通道共同装配成为一个完整的异源性的缝隙连接通道。靶向消融小鼠耳蜗上皮网络上的Cx26，发现小鼠耳蜗仍可以正常发育，但是随后出现听力损失，形态学显示支持细胞坏死，细胞坏死速率与细胞周围钾离子浓度的减少相一致，因此推测Cx26的缺失在声刺激后阻止了钾离子的循环，使细胞外淋巴液钾离子减少从而阻止了对神经递质谷氨酸的摄取和吸收，同时耳蜗内电位降低或消失，最终导致毛细胞死亡。Cx30缺陷小鼠同样表现为毛细胞死亡、支持细胞变性，电生理检测显示耳蜗内电位降低或消失。

（3）单独敲除小鼠Cx26或Cx30蛋白编码基因后发现，未敲除的基因GJB6或GJB2在内耳中均可以正常表达，细胞间形成同源性的缝隙连接，即缝隙连接通道的两个半通道均由单一的Cx26或者Cx30蛋白构成。这种同源性的缝隙连接通道其功能较差，不能够替代野生型异源性的缝隙连接通道。Cx26构成的同源性缝隙连接通道可以传递离子，但不能传递分子量大的代谢产物，如葡萄糖，细胞内葡萄糖水平的降低增加了细胞内活性氧族，最终可以导致细胞死亡。除此之外，Cx26和Cx30共同定位并沿着内耳钾离子循环路径广泛表达，两种连接蛋白可能在钾离子传递中具有重要的作用。也有研究表明，缝隙连接蛋白缺乏会减弱第二信使钙离子传递，降低细胞质钙离子水平，影响NF－κB的表达，NF－κB是一种钙敏感性转录因子，Cx26和Cx30基因可能参与DNA的转录过程。

2．紧密连接蛋白基因　CLDN14基因编码claudin14蛋白，表达于Corti器支持细胞，参与构成细胞间紧密连接，但在血管纹和前庭膜上无表达。在对小鼠的研究中发现，claudin14蛋白在耳蜗发育中的表达增加伴随着耳蜗内电位的建立。claudin14敲除小鼠首先出现外毛细胞死亡，接着是内毛细胞，最后表现为听力损失，但小鼠耳蜗内电位没有出现显著改变，因此认为claudin14可能不是维持耳蜗内电位的关键成分，或者有其他的claudin蛋白成分弥补了它的缺失。MARVELD2基因编码tricellulin蛋白属于嵌膜蛋白质，参与耳蜗和前庭上皮的三细胞紧密连接，包括支持细胞和毛细胞间的广泛连接及结构复合体的形成。

3．粘连连接蛋白基因　粘连连接蛋白基因TMHS（也称为LHFP15基因），其产物表达于内耳，特别是内、外毛细胞的静纤毛上，在静纤毛表面形成四跨膜蛋白，Tmhs基因突变小鼠Corti器出现严重损害。CDH23基因编码cadherin23蛋白和PCDH15基因编码protocaderin15蛋白均属于黏合连接蛋白，参与毛细胞纤毛束顶端连接的形成，与非综合征型听力损失和Usher综合征有关。

（三）转运体蛋白和离子通道基因

1．转运体蛋白基因　与听力损失相关的转运体蛋白主要有SLC26A4、SLC26A5和OTOF基因。

（1）SLC26A4基因：内耳淋巴液总量和其成分的维持对保持内耳的功能非常重要。SLC26A4基因编码的pendrin蛋白属于跨膜溶质载体蛋白，是一种氯化物/负离子（如碘化物）转运体，表达于人体甲状腺、肾脏和内耳。在内耳pendrin蛋白基因产物表达于内淋巴囊、外螺旋沟和部分支持细胞。研究发现，Pendrin敲除小鼠predrin蛋白重碳酸盐分泌功能消失，导致内淋巴液酸化，抑制pH敏感通道TRPV5和TRPV6活性，导致内淋巴钙离子浓度增加。重碳酸盐离子是内淋巴液重要缓冲介质，有利于维持内耳淋巴液的渗透环境。SLC26A4基因突变导致pendrin蛋白功能障碍，使内耳淋巴液体量增加，导致蜗管的扩大融合，内淋巴囊、内淋巴管和前庭水管膨胀扩大。

（2）SLC26A5基因：其编码的prestin蛋白属于负离子转运家族溶质载体蛋白，在外毛细胞的细胞膜上有丰富表达，在哺乳动物中高度保守。同时prestin蛋白也是一种动力蛋白质，在毛细胞机电转化过程中发挥作用，能驱动耳蜗外毛细胞的电能动性，发挥耳蜗的放大器和调节器的作用，使哺乳动物具有高度的敏感性，广阔的听觉阈，敏锐的频率选择性。

（3）OTOF基因：与DFNB9相关，编码otoferlin蛋白，在成熟小鼠的内毛细胞中有极强表达，但在支持细胞中无表达。Otoferlin蛋白是一种跨膜蛋白，具有细胞质结构域（胞质域），其功能类似于突触结合蛋白，与钙离子结合参与细胞膜运输、胞吐作用和毛细胞传入突触神经递质的释放。OTOF基因突变可表现为听神经传递功能不良，是听神经病的致病病因之一。

2．离子通道蛋白基因　与听力损失相关的离子通道蛋白基因包括KCNQ1、KCNQ4、TMC1和WFS1基因。

（1）KCNQ　1与KCNQ4基因：KCNQ是钾离子通道小家族蛋白，一共有5个成员（KCNQ1－KCNQ5），其中有4个涉及不同的人类疾病，如癫症、心律失常和听力损失。所有KCNQ蛋白质都具有6个跨膜结构域，当4个KCNQ亚单位装配到一起时，就形成了一个活性通道。在每一个亚单位中第四个跨膜结构域带有正电荷残基，因此具有电压感应作用，影响离子通道的构象和对钾离子的敏感性。因此，KCNQ蛋白构成的通道属于电压门控通道，依赖于膜电位，在细胞膜去极化时被激活。KCNQ1和KCNQ4在内耳中表达，与内耳功能相关。

①KCNQ1基因突变导致遗传性常染色体显性遗传Long－QT（LQT）综合征或常染色体隐性遗传Jervell and　Lange－Nielsen （JLN）综合征。这两个综合征的特征均为心律失常，JLN综合征同时表现为先天性听力损失。在耳蜗，KCNQ1和KCNE1基因编码蛋白位于血管纹面对中阶一侧的边缘细胞顶部，共同形成一个通道复合体，完成血管纹从胞质和外淋巴转运钾离子的最后阶段（钾离子循环）。钾离子转运循环始于内耳基底细胞从外淋巴液中吸收钾离子，再将钾离子通过缝隙连接转运至血管纹细胞间隙，通过边缘细胞底外侧膜的Na＋－K＋ATPase将钾离子转运入边缘细胞，然后由边缘细胞膜顶端的KCNQ1/KCNE1通道复合体将钾离子分泌进入内淋巴，因此KCNQ1/KCNE1通道复合体在维持内淋巴高浓度钾离子水平中发挥重要作用。KCNQ1基因突变会阻碍了K＋分泌进入内淋巴液，影响了耳蜗内电位的形成，并会导致血管纹的萎缩，corti器变性以至于听力损失。单纯KCNE1突变也可以导致JLN综合征，KCNQ1不能够补偿内耳KCNE1蛋白的缺乏。

②KCNQ4基因突变能够引起常染色体显性慢性进行性听力损失。对小鼠的研究表明KCNQ4基因表达蛋白质于外毛细胞膜底外侧部，在蜗底有更显著的表达，这与患者早期表现为高频听力下降相对应。在内耳，KCNQ4与KCNQ1不同，其表达及功能仅与外毛细胞相关，KCNQ4可以使去极化时进入外毛细胞的钾离子外流出细胞，使细胞恢复到静息状态，为下一次兴奋做好准备。对KCNQ4敲除小鼠电生理研究显示外毛细胞内持续性钾离子超负荷将导致细胞死亡，因此KCNQ4突变引起的进行性听力损失原因在于外毛细胞的变性死亡。

（2）TMC1基因：其编码一种具有6个跨膜结构域的跨膜蛋白，特异性表达在内、外毛细胞和前庭。TMC1基因突变小鼠毛细胞钾离子内流减弱或消失，部分毛细胞结构损伤甚至完全消失，残存的毛细胞的突触前膜在小鼠发育过程中仍可见到钙离子流，但是听神经复合动作电位消失；即使在大多数毛细胞未发生坏死的情况下，仍然不能引发听神经复合动作电位。鼠突变体会阻止毛细胞的损伤和丢失，剩余的毛细胞突触前膜功能缺失：成年时，即使许多毛细胞依然存在，Ca2＋电流仍然很弱，听神经的复合动作电位反应缺失。

（3）WFS1基因：与Wolfram综合征及DFNA6/DFNA14相关，编码一种胞膜糖蛋白wolframin，这种糖蛋白表达在耳蜗内毛细胞和支持细胞等多种细胞的内质网上，其功能涉及K＋和（或）Ca2＋的动态平衡。研究发现非洲爪蟾卵母细胞wolframin可以促使细胞内的钙离子从胞质内质网释放，提示这种蛋白质是内质网上的一种阳离子通道或是阳离子通道调节蛋白。

（4）Pendred综合征基因：最早是在1896年被描述的，是一种常染色体隐性遗传障碍，以感音神经性聋和甲状腺肿大共同存在为特征。伴有Pendred综合征的患者，耳蜗可能发育不良，并有典型的前庭导水管扩大。PDS的基因被定位在染色体7q31上，此基因的突变可引起非综合征隐性遗传性听力损失DFNB4。基因的产物，Pendrin，编码一种氯化物/阴离子运载体，这能够解释它在甲状腺肿中的作用。在内耳，PDS基因产物mRNA定位于内淋巴囊和耳蜗外沟，调节耳蜗中内淋巴的再吸收。进一步的研究发现在耳蜗中的几种支持细胞同样存在Pendrin，表明Pendrin参与内淋巴的离子稳态。

（5）跨膜丝氨酸蛋白酶相关基因：负责隐性遗传性，非综合征性听力损失DFNB8和DFNB10的基因被定位在染色体21q22．3，其产物为跨膜丝氨酸蛋白酶TMPRSS3。TMPRSS3表达在螺旋神经节，耳蜗支持细胞，血管纹上。TMPRSS3是细胞表面蛋白水解酶中的一种，作用与血液凝固、伤口愈合、免疫应答、肿瘤侵犯相关，TMPRSS3是跨膜蛋白，有一个细胞外的丝氨酸蛋白结构域，这表明它能在细胞内，细胞表面，细胞间的信号传递中发挥作用。研究发现TMPRSS3可与盐酸阿米洛利敏感的上皮钠离子通道（epithelial amiloride－sensitive sodium channel，ENaC）产生相互作用，这种现象同样存在于耳蜗中。虽然野生型TMPRSS3可以在活体中激活ENaC，但与听力损失相关的TMPRSS3突变体不能激活ENaC。值得注意的是，ENaC在内淋巴液保持低钠的过程中起到重要作用。然而，在ENaC缺陷的患者中，听力是正常的。

（6）耳蜗黑素细胞及其基因：黑素细胞是K＋分泌和内淋巴电位的关键因素。黑素细胞分化紊乱可导致Waardenburg综合征，这种综合征表现为感音神经性听力损失，皮肤、毛发、眼睛色素的异常。Waardenburg综合征有多种临床亚型，患者有不同的位点突变。基因编码一组参与黑素细胞分化的转录因子，包括PAX3，MITF，SOX10，EDN3和EDNRB。

（四）细胞外基质蛋白基因

与听力损失相关的细胞外基质蛋白基因主要包括TECTA、STRC、OTOA和COCH基因。

1．TECTA基因　盖膜是由数种胶原蛋白和三种非胶原糖蛋白构成，三种非胶原蛋白分别是α－盖膜蛋白、β－盖膜蛋白和otogelin蛋白。盖膜蛋白的功能是优化基底膜对调谐频率引起震动的敏感性，并向外毛细胞提供机械反馈以调节声刺激的增益。TECTA基因编码盖膜成分－盖膜蛋白，与常染色体显性遗传DFNA8/DFNA12和隐性遗传DFNB21有关。盖膜胶原蛋白成分的破坏也与听力损失相关，胶原蛋白Ⅱ、Ⅸ、Ⅺ型均是盖膜极为重要的成分，编码基因分别是COL2A1、COL9A1和COL11A1及COL11A2，缺乏Ⅸ型胶原的敲除小鼠出现听力损失和盖膜的损害。Ⅱ和Ⅺ型胶原蛋白基因突变与Stickler综合征有关，此综合征除了感音神经性听力损失外还包括颅面畸形和视觉异常。COLL11A2编码的Ⅺ胶原蛋白与DFNA13和DFNB53有关，COLL11A2突变会其影响Ⅺ胶原蛋白的triple－helix结构域，影响盖膜正常的结构和功能。

2．OTOA基因与STRC基因　锚定蛋白包括Otoancorin和静纤毛。Otoancorin是一种内耳特有的糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白，存在于非感觉细胞的顶表面，与盖膜相接触，是OTOA基因的产物，OTOA基因的突变与非综合征隐性遗传听力损失DFNB22相关。STRC基因编码的Stereocilin蛋白是一种纤毛束蛋白质，仅在毛细胞静纤毛表达，属于纤毛束锚定蛋白。Stereocilin蛋白和Otoancorin蛋白C末端为同源序列，均属于与盖膜相关的内耳特有的糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白，表达在非感觉细胞顶端表面并与盖膜联系，在盖膜附属的大上皮嵴和螺旋缘也有表达。这两种锚定蛋白与盖膜锚定到Corti毛细胞静纤毛有关。

3．COCH基因　是听力损失伴有前庭功能障碍的细胞外基质基因，也是在人类发现的第1个伴发前庭功能障碍的基因。该基因是从人胎儿耳蜗的cDNA文库中分离得到的，在耳蜗和前庭系统的支持结构和神经通道上高度表达。COCH基因编码Cochlin蛋白，原位杂交显示，在耳蜗螺旋缘和螺旋韧带的纤维细胞，以及前庭迷路内的半规管壶服嵴感觉上皮的间质细胞内高表达。Cochlin蛋白是一种分泌蛋白，是细胞外基质的重要组成部分。它包括两个主要结构：①含有大量半胱氨酸并与古代无脊椎动物鲎的C因子同源的FCH区（factor C－homologous，亦称LCCL区）；②两个与非胶原结构糖蛋白A型结构域同源的vWFA区（von Willebrand factor　A－like domains）。两个结构互相协同，通过与其他蛋白质的相互作用发挥生理功能。

COCH基因突变引起伴有前庭功能障碍的常染色体显性遗传性听力损失的DFNA9型。迄今为止，共报道了包括美国、荷兰、比利时、澳大利亚及日本在内的十余个DFNA9家系，除了日本家系外，其余的都是欧洲裔家系。在上述家系中共发现了6种COCH基因的突变形式（V66G、G88E、W117R、P51S、I109N、A119T），均位于富含半胱氨酸的结构域（第4、5外显子编码区），可能是通过显性失活效应（ominant－negative）干扰了二硫键的形成，继而通过变异的蛋白质直接作用或是影响cochlin蛋白与其他蛋白质的结合方式产生病理反应。少数DFNA9患者（25%）出现类似梅尼埃病的症状，提示COCH基因可能是梅尼埃病的一个遗传性因素；但新近在日本人群中的研究表明，COCH基因突变只发生在DFNA伴发前庭功能障碍的患者中，而在单纯的DFNA患者和散发的梅尼埃病患者中并没有检测到该基因突变。

（五）毛细胞和神经元信号转导基因

PJVK基因与DFNB59相关，编码pejvakin蛋白。与大多数听力损失基因不同的是，PJVK基因突变导致的听力损失病变发生在听觉传导通路上，而不是在耳蜗。pejvakin蛋白沿着听觉传入通路表达，特别是在神经元细胞体，与听神经信号传递相关，因此，PJVK基因突变导致双侧听神经病，并且表现为语前聋。多重序列定位分析显示pejvakin蛋白同时也是DFNA5的横向同源产物，PJVK基因与DFNA5的关系有待进一步研究。

（六）突触和听神经结构基因

Otoferlin基因突变被确认为隐性遗传性听力损失DFNB9的发病原因。它的mRNA在成熟动物的内毛细胞中强表达，但是并不在支持细胞中表达。其编码蛋白Otoferlin是一种携带一个和突触结合蛋白相似的胞质区域的跨膜蛋白，突触结合蛋白是一类参与膜运输和胞吐作用的Ca2＋结合突触蛋白。Otoferlin在内毛细胞中表达，并且与突触结合蛋白相似，它很可能参与毛细胞传入突触神经递质的释放。如果Otoferlin参与毛细胞传入突触的作用，那么Otoferlin缺陷应该表现为一种功能性的机械电传导障碍，是听神经病的发病基础，这种听力损失外毛细胞完好无损的。进一步的临床证据支持Otoferlin参与到听神经病中，有学者提出，听力损失患者有Otoferlin突变是听神经病的一种诊断指标。

（七）调节基因

1．转录因子基因

（1）DNA转录为mRNA时受到转录因子精细的调节，这些转录因子是基因表达产物，转录因子基因变异会导致DNA转录障碍。POU3F4和POU4F3是两个POU结构域转录因子家族基因，均具有两个DNA结合结构域（即同源结构域）和POU结构域。POU3F4基因突变与X染色体连锁的DFN3有关；POU4F3基因突变中至少有一个突变可能与细胞核定位信号相关。此外EYA4基因控制着内耳发育过程，与Corti器官功能明显相关，其突变可以导致进行性常染色体显性听力损失DFNA10。TFCP2L3基因则与DFNA28相关。

（2）转录因子的相互影响在内耳听觉过程中的作用不容忽视。一个典型的例子是MITF、PAX与SOX10基因在Waadernburg综合征（WS）中的相互影响作用关系（MIM 156845，MIM　193500，MIM　602229）。这些基因在Waadernburg综合征的不同表型中有着不同的突变表现。MITF基因（microphthalmia－associated transcription　factor）编码一种碱性双环亮氨酸的拉链转运蛋白，是一种参与各种发育过程的转录因子，尤其对出生后色素细胞的发育更为必需。目前认为MITF可能是色素细胞发育的主控开关基因。色素细胞的缺失将影响皮肤、毛发和眼睛的色素沉着以及耳蜗内血管纹色素细胞的功能。在WS－Ⅱ型病例中低色素和听力损失可能是MITF突变引起色素细胞分化异常的结果。SOX10基因的四种不同的突变与WS－Ⅳ表型相关。PAX3基因的突变将影响螺旋神经节和听神经的胶质细胞的发育，以及血管纹上色素细胞的发育。目前已经发现PAX3基因的50种以上的突变报道，不同的家系常常具有不同的突变位点，这些突变主要存在于WS－Ⅰ和WS－Ⅲ型的患者中。现在发现SOX10基因或PAX基因的协同作用能强化MITF基因的功能，而这两个基因的突变将扰乱它们与MITF基因启动子的黏附，从而影响它们对MITF基因的协同作用。

（3）另一个转录因子家族是EYA（vertebrate eya　family）基因簇，为胚胎发育中的重要基因。EYA1基因突变引起腮－耳－肾综合征（BOR［MIM　113650］）和腮－耳综合征（BO ［MIM　602588］）。EYA4（MIM　601316）基因突变可以引起语后聋，进行性听力下降，常染色体显性的DFNA10型（MIM　601316）听力损失，该基因的功能是与SIX及DACH蛋白相互作用影响Corti器胚胎后期的发育和成熟。

2．microRNAs　这是遗传性听力损失研究领域较新的内容，类似于转录因子，属基因表达的调节成分。在哺乳动物中，由RNadeⅢ核酸内切酶（endonucleases）切割分裂产生单链miRNAs，与靶向的miRNAs 3′端不翻译的部分序列互补配对。miRNAs中用于靶向确认的最小的miRNAs序列长度6～8个核苷酸，称为miRNA seed。目前miRNASE数据库（http：//microrna．sanger．ac．uk/sequences/）中人类和小鼠分别具有706和547个miRNAs。对小鼠334个miRNAs微点阵分析显示大约有1/3表达于内耳。在ENU诱导形成的进行性听力损失diminuendo小鼠突变体中，发现了一种miR seed区突变，采用微点阵分析Corti器组织，同时进行生物信息为基础的Sylamer分析显示，diminuendo小鼠中存在数百种基因表达变化，其中一些是已知表达于感觉细胞或与听力损失相关的基因。RNadeⅢ核酸内切酶之一Dicer敲除小鼠Pax2－Cre出现内耳miRNAs减少或缺失，内耳发育异常。

（八）其他听力损失相关核基因

CRYM基因编码蛋白质Mu－crystallin是一种受烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide－adenine dinucleotide　phosphate，NADPH）调节甲状腺结合蛋白质，在NADPH条件下这种蛋白质可以与甲状腺素T3结合并被激活。2003年，Abe等通过对人类耳蜗和前庭cDNA基因表达微序列分析发现，Mu－crystallin仅在内耳组织具有高表达。CRYM基因突变与人类非综合征型感音神经性听力损失相关，通过对人类COS－7细胞系研究发现，CRYM突变导致细胞质空泡化或编码蛋白分布异常，导致蛋白质及细胞功能异常；小鼠组织原位杂交分析发现Mucrystallin表达于螺旋韧带的外侧区和螺旋缘纤维细胞，因此其功能可能与内耳钾离子循环有关。

TMPRSS3基因与DFNB8/10有关，其编码一种跨膜丝氨酸蛋白表达在螺旋神经节，耳蜗支持细胞和血管纹。这种蛋白质具有细胞外丝氨酸蛋白水解酶结构域，能够激活细胞表面对阿米洛利敏感的钠离子通道（epithelial amiloride－sensitive sodium　channel，ENaC），保持内淋巴液的低钠状态。TMPRSS3突变体不能够激活ENaC，导致无法保持内淋巴低钠状态有可能是听力损失的致病原因。

DFNA5位点包含一个基因——DFNA5，其突变导致听力损失，这个基因之所以给出与位点相同的名称是因为基因编码的蛋白质及功能尚未确定。