我们的皮肤和粘膜是由上皮细胞保护的。这种“屏障”组织通过被称为“连接”的特化结构发挥其功能。它们确保细胞的凝聚并调节细胞之间空间的交换。日内瓦大学（UNIGE）的研究人员与新加坡国立大学（NUS）及哥廷根物理化学研究所（IPC）合作，研究了一种特定蛋白质——伽马-actin在上皮细胞及其连接的组织和力学中的作用。他们的工作发表在《自然通讯》上，揭示了细胞骨架蛋白actin和myosin不同形式的相互依赖机制及其功能。这个团队还展示了伽马-actin在细胞膜的刚性和连接蛋白的动态中的关键作用，这可能为听力损失提供了一种机制。
上皮是一种具有基础重要性的组织，覆盖身体表面并衬里许多器官的内部。上皮细胞紧密结合，起着抵御外界侵害（如病原体）的重要保护作用。这一功能在很大程度上依赖于“粘附连接”和“紧密连接”的存在，它们是真正的蛋白质锁，连接邻近的细胞，确保组织的紧致性。紧密连接调节分子进出器官的通道。例如，它们促进肠道的营养吸收，并帮助肾脏过滤物质。
日内瓦大学科学学院分子与细胞生物学系的副教授Sandra Citi的实验室研究紧密连接与细胞内部框架——细胞骨架之间如何相互作用，以调节细胞的结构，以及上皮执行的各种功能。
耳聋的可能原因？
在这项最新研究中，研究员及其团队分析了伽马-actin——细胞骨架的组成部分之一——在细胞之间连接的组织中的作用，并发现缺乏它时，产生了另一种形式的actin，beta-actin，数量增加，这与一种特定形式的myosin的增加有关。日内瓦大学科学学院分子与细胞生物学系的博士后研究员Marine Maupérin解释道：“这些变化使得上皮细胞的顶端膜——细胞的顶部——变得不那么坚硬，而紧密连接的某些成分则变得更加灵活，但这并没有影响由这些连接形成的屏障。”
因此，伽马-actin使上皮细胞的顶端膜更加刚性，形成比由beta-actin纤维构成的更强、更坚固的纤维网络。领导这一研究的Sandra Citi表示：“这个结果特别有趣，因为上皮细胞的顶端膜的刚性对听觉功能至关重要。”
实际上，缺乏伽马-actin的小鼠显示出上皮细胞顶端表面结构的改变和逐渐的听力损失。更坚硬的皮质膜可能是为了抵御内耳毛细胞所承受的持续机械刺激。因此，深入研究伽马-actin在保持细胞完整性中的作用，可能有助于理解听力损失等病理情况。
