在飞机起飞或音乐会上的扬声器旁,你会感受到一种声音,这种声音如此之大,以至于你在自己的生命中都能感受到。当这种情况发生时,不仅你的大脑和耳朵会感知到它,你的细胞也可能感知到它
从技术上讲,声音是一种简单的现象,由通过非平衡物质世界中普遍存在的物质传播的压缩机械波组成。声音也是生物环境信息的重要来源,而它在细胞水平上诱导生理反应的能力才刚刚开始被理解
继2018年的先前工作之后,京都大学的一个研究小组受到了机械生物学和身体传导声音(身体组织中的声音环境)研究的启发,表明声音传递的声压可能足以诱导细胞反应
通讯作者Masahiro Kumeta说:“为了研究声音对细胞活动的影响,我们设计了一个用声波浸泡培养细胞的系统。”
研究结果发表在《通讯生物学》上
该团队首先将一个振动传感器倒置在架子上。然后,使用连接到放大器的数字音频播放器,他们通过传感器将声音信号发送到附着在细胞培养皿上的隔膜上。这使得研究人员能够向培养的细胞发射生理声音范围内的声压
在这项实验之后,研究人员使用RNA测序、显微镜和其他方法分析了声音对细胞的影响。他们的研究结果揭示了细胞对声刺激可听范围的反应
特别是,研究小组注意到声音在抑制脂肪细胞分化(前脂肪细胞转化为脂肪细胞的过程)方面的显著作用,揭示了利用声学控制细胞和组织状态的可能性
Kumeta说:“由于声音是非物质的,声刺激是一种非侵入性、安全、即时的工具,可能对医学和医疗保健有益。”研究小组还确定了大约190个声音敏感基因,注意到声音在控制细胞粘附活动中的作用,并观察了声音信号传递的亚细胞机制
除了在细胞水平上提供令人信服的声音感知证据外,这项研究还挑战了生物声音感知的传统概念,即它是由大脑等接受器官介导的。事实证明,你的细胞也会对声音做出反应
More information: Acoustic modulation of mechanosensitive genes and adipocyte differentiation, Communications Biology (2025). DOI: 10.1038/s42003-025-07969-1Journal information: Communications Biology
Provided by Kyoto University
2025-04-21
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