內耳中無人問津的奇怪結構
2020-07-07 煎蛋原文：https://www.sciencealert.com/there-s-a-weird-structure-in-our-inner-ears-that-hardly-anybody-talks-about
在你的耳朵深處，有一個你可能不知道的小東西——一種叫做內淋巴囊的盲管。關於它具體的功能一直存在著爭議，但直到2018年，科學家們才發現(至少是部分了解了)這種奇怪的結構是做什麼的。
© Swinburne/Megason
根據在斑馬魚身上的偶然發現，內淋巴囊可能起到內耳某種"安全閥"的作用。
故事開始於幾年前，哈佛醫學院系統生物學家伊恩·斯溫伯恩(Ian Swinburn)將一種正在發育的斑馬魚中的搏動的細胞群，與取自我們自己的內耳中的細胞群相互結合。
如果你沒能在高中生物考試中看到它，不要擔心。內淋巴囊並不是內耳圖譜上的常客——可能是因為，我們誰也不知道它實際上是幹什麼的。
想像一下：你的內耳像一隻長管子，形狀像一隻奇怪的蝸牛。在一端，它捲曲成一個殼一樣的結構稱為耳蝸。在另一端——蝸牛的眼睛的位置——由三個相互垂直的半規管組成，叫做迷路。
蝸牛殼部分(即耳蝸)裡的流體將聲波傳輸，我們藉此將聲音編碼為可解讀的信息，上傳至大腦中解碼。而迷路半規管中的流體則像生物水平儀，它們的晃動狀態可以告訴你哪個方向被激活了。(其實就是三個方向的角加速度傳感器，通過流體的慣性感受旋轉運動，魚類、鳥類多是三維立體的運動，所以相對發達)
這兩個結構之間，蝸窗和前庭窗(這倆窗類似耳蝸的入口)的後面，有兩個囊，分別叫做橢圓囊和球囊(兩個直線加速度傳感器，感受直線變速運動)。這些囊反過來與一個又短又細的小管，即內淋巴管相接，最終通往神秘的，本文的主角——內淋巴囊。
雖然沒有人確切知道它在做什麼，但我們也有一些線索可循。據研究，在以眩暈和耳鳴為主訴的梅尼埃病中，內淋巴囊的病變起到了主要作用。
據推斷，該病是內耳中過量的液體壓迫相關結構引起的，而內淋巴囊的手術已被證實有助於緩解症狀，所以，內淋巴囊可能與內耳中的液體調節有關。
間接證據是一個很好的開始，但斯溫本和他的斑馬魚提供了一個可以對這些奇怪的、泡沫一樣的組織細胞團做出比較和對比的機會
然而，在結構如此繁複的人類腦袋裡，想要看清內淋巴囊是如何工作的，這可不是說說就能辦到的事兒。但在斑馬魚中，斯溫本可以使用染料觀察並記錄流體在微小的結構中的，迅速的流入和流出。
只有一個問題。
斯溫本的博士後顧問肖恩·梅加森(Sean Megason)在2018年6月說："在我們拍過的這些畫面裡，你可以看到整個結構的脈動，當伊恩將染料注入囊中時，我們可以看到液體的流出。
"但不清楚液體是如何排出的——這似乎有些奇怪。
不過他們的團隊很幸運。在另一項斑馬魚研究中，一種具有某種遺傳性調節變異的突變魚恰好有一個比平常更大的內淋巴囊。
無論這種變異基因做了什麼，它似乎會導致結構過度填充，不能正確地洩壓。這種結構上的差異，可能從側面反映了一個正常的囊是如何工作的。
研究人員使用高解析度電鏡找到了答案。在囊內的細胞之間，有重疊的、皮瓣一樣突出的投影，稱為lamellae。
斯溫伯恩說："生物學家喜歡說，結構決定功能。"當我們第一次看到lamellae時， 一切都說的通了。
內淋巴囊的細胞之間似乎有空間，允許液體通過。那些瓣膜堵塞了縫隙，但隨著壓力的增強，它們會分開滑動，直到突然整個囊會像篩子一樣洩漏。
使用更先進的顯微鏡技術仔細觀察後發現，這確實是正在發生的事情。
"它看起來像一個正在移動的細胞，但它們是上皮的一部分。細胞生物學真的是很奇怪的，"斯溫伯恩說。
對於在內耳維持液體平衡方面出現問題的人，有關內淋巴囊作為壓力釋放閥作用的新發現有一天會派上用場。
也許我們終於可以把它加到那些解剖學課本裡了
這項研究發表在《eLife》上。
本文的一個版本於 2018 年 6 月首次發布。
部分圖片來自《奈特人體解剖學圖譜》《系統解剖學》
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