这些声音会改变你的基因活性
环球科学约 3 分钟撰文 | 西蒙·马金（Simon Makin）
翻译 | 仇艳菲
你耳朵里的细胞并非唯一能处理声音信息的细胞：《生物学通讯》（Communications Biology）的最新研究发现，人体内的关键细胞或普遍具备感知声波的能力，它们遍布身体各处。实验显示，超过100种基因的活性会受声波的影响，这一特性或许能催生出全新的医疗应用。
超声波的频率高于人类听觉范围。此前已经有大量研究表明，它们能以多种方式影响生物体。新研究则将这一概念进一步拓展到普通的、可听见的声波，这样无需专业的超声波设备就能产生具备生物调控潜力的声波。
日本京都大学（Kyoto University）的生物学家久米田昌宏（Masahiro Kumeta）和同事将小鼠成肌细胞（肌肉组织的前体细胞）置于声音环境中，并向培养皿直接传输低频声波（440赫兹，即中央C上的A音）、高频声波（14千赫兹，接近人类听觉上限），以及白噪音（其中包含所有人耳可听频率），持续时间分别设置为2小时或24小时。
研究团队通过RNA测序分析了声波对小鼠成肌细胞的影响。他们发现，声波暴露2小时后有42种基因的活性有所变化，24小时后响应的基因增加至145个。大部分基因活性增强，但也存在部分受到抑制。“这是一项非常全面且深入的研究，”加拿大皇后大学的工程师游莉丹（Lidan You）回答，她主要研究骨细胞如何将机械刺激转化为生物信号。
许多受影响的基因与细胞黏附和迁移等关键过程有关，科学家已经知道这些过程已知会对机械力作出反应。研究人员发现声音会扩大细胞与周围组织的附着位点，这有可能是通过激活一种名为黏着斑激酶（FAK）的酶实现的——这种酶能感知机械力并有助于引导组织发育。声波似乎会使该分子变形，从而让激活FAK的化学开关更容易发挥作用，进而影响一系列其他基因的活性。
研究团队还发现，脂肪细胞的前体细胞对声音反应尤其强烈：声音会抑制它们分化成成熟的脂肪细胞，从而使脂肪堆积量减少了13%~15%。
久米田指出，可听声波具有无创的特性，或许比药物更安全。虽然它不能像超声波那样精准聚焦，但易于制造并且能给予身体大范围的“声波沐浴”。久米田和同事已经开始研究利用这种干预手段抑制活体小鼠脂肪组织的发育，下一步可能会推进人体测试。他说：“如果在小鼠身上效果良好，预计5到10年内可实现临床应用。”
声音还有其他其他潜在的应用，例如增强再生药物、对抗癌细胞生长等。游莉丹说：“下一步（可能）不仅仅是针对人类细胞，而是针对模拟患病的人类器官，然后再推进到临床研究。”
本文选自《环球科学》2025年9月刊“前沿”栏目。
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