​探索·收获！南京大学模式动物研究所石云/万国强课题组发现耳内重要的渗透压感受器

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生病打点滴时，为什么要挂以0.9%氯化钠成分为主的生理盐水呢？这是因为人体细胞所处的体液渗透压对应了0.9%的氯化钠，过高或者过低的盐浓度会引起血红细胞的皱缩和膨胀，从而导致红细胞的破裂。
事实上，在长期的进化过程中，生命体已经发展出对抗细胞形变压力的多种机制。比如，植物细胞外面有一层厚厚的以纤维素和果胶为主的细胞壁，细菌也有一层以肽聚糖为主的胞壁，保护它们在遇到大雨时，细胞不会破裂。那么对于柔软的动物细胞来说，在遇到低渗环境怎样维持细胞的形态和大小呢？
过去的研究表明，处于低渗环境时，动物细胞会膨胀，造成细胞膜上的非选择性正离子通道（NSCC）激活，提升细胞内的钙浓度，通过系列生理和生化变化，将细胞内的无机离子和一些有机小分子驱除出去，降低细胞内的渗透压，从而和细胞外的低渗环境保持一致，恢复细胞的大小和形态，这样的过程称为调节性容积减小（RVD）。
尽管在数十年前就已经知道细胞膜上存在细胞容积膨胀激活的NSCC，然而这个渗透压感受器到底是什么分子却一直不清楚(1-3)。
近日，南京大学模式动物研究所的石云课题组和万国强课题组在Cell Reports 上联合发表了题为The Cation Channel TMEM63B Is An OsmosensorRequired for Hearing（正离子通道TMEM63B是听觉必须的渗透压感受器）的重要科研论文。
在这篇论文里，研究者研究了一个功能未知的正离子通道TMEM63B。发现敲除这个基因后，小鼠对声音完全没有反应（耳聋，图1A）。仔细研究发现TMEM63B在小鼠的内耳听毛细胞高度表达。哺乳动物的听毛细胞分布在被称为柯蒂氏器的组织上，为1排内毛细胞和3排外毛细胞（图1B）。
小鼠出生后大约14天，耳道打开并开始出现听力反应。研究者发现在TMEM63B敲除小鼠，内耳外毛细胞在小鼠有了听力之后迅速程序性坏死（necroptosis）(图1B，C)。
这种细胞死亡方式暗示细胞经历过溶胀过程(4)。研究者于是用低渗溶液处理外毛细胞，发现正常的外毛细胞能够抵抗低渗刺激，维持细胞形态，而TMEM63B敲除的外毛细胞对低渗完全没有抵抗力，迅速膨胀变圆（图1D）。