八年，两抹“荧光”，他们寻找听觉诞生中缺失的一环
八年，两抹“荧光”，他们寻找听觉诞生中缺失的一环
生命的微观世界里，听觉的诞生是一场严丝合缝的交响乐。内耳毛细胞表面，几十根微绒毛如高、中、低三排精准排列的微型台阶，捕捉着外界每一次细微的空气振动。
基因表达是一场层层递进的生命接力——从转录、剪接到翻译，每一步都精密运转。过去，听觉研究领域内的科学家对毛细胞发育调控机制的关注多集中在转录环节，而转录之后发生的故事，长期处于聚光灯之外。尤其是可变剪接：它通过选择性地连接外显子，产生不同的成熟RNA，进而翻译出功能各异的蛋白质。毛细胞中有多个重要耳聋基因都依赖这套系统，但它如何被精准调控，此前一直是个“黑箱”。
历时8年，山东大学生命科学学院教授徐志刚团队首次揭示了Rbm24基因通过4号外显子的可变剪接形成“自剪接调控”负反馈环路，且该环路的破坏——无论是敲除4号外显子还是过表达长亚型RBM24蛋白——均会导致小鼠先天性耳聋与静纤毛形态异常。这一发现填补了毛细胞转录后调控机制研究的空白，为理解耳聋发生提供了全新视角。相关成果发表在《美国科学院院刊》。
“这是一篇非常及时的论文。”国际专家评论称，“这一研究探讨了毛细胞领域中一个至关重要却长期被忽视的方向，目前我们对它的了解还非常有限。”
徐志刚（左一）与团队成员在讨论实验结果
好奇的种子与荧光的破局
2004年底，徐志刚以博士后身份进入听觉研究领域，恰逢《自然》发表关于重要耳聋基因CDH23的突破性论文。这个基因由69个外显子构成，其中68号外显子仅105个碱基，编码35个氨基酸，且只在内耳毛细胞或视网膜中表达。
如此精密的组织特异性剪接调控是如何实现的？这个问题在徐志刚心中埋下了种子，十几年不曾忘记。
2009年，徐志刚回国加入山东大学，继续从事听觉研究。此后的多年间，他始终对这105个碱基的剪接机制念念不忘，但受限于当时的技术条件，常规的无偏向性筛选难以实现。
“直到有一天，我突然意识到，为什么不采取一种更直接的方式？”徐志刚回忆说，那时国际上关于内耳剪接调控因子的背景知识已经积累起来——已知有十几个剪接调控因子在耳朵里高表达或特异性表达。
“这个想法其实带有几分碰运气的成分。在当时的学术氛围下，主流思路仍然推崇无偏向性的系统筛选，直接验证候选蛋白并非常见的做法。”但徐志刚认为，既然已经有了一定的候选范围，为何不逐一检验？“没有人知道这十几个调控蛋白里到底有没有我们要找的那一个。”
他让当时还是硕士研究生的李娜娜去尝试。
他们设计了一个颇为巧妙的实验体系——利用表达荧光蛋白的细胞体系进行筛选。由于可视化的优势，实验人员无需繁琐的RNA抽提以制备检测样本，只需将转染后的细胞置于荧光显微镜下，肉眼观察是否有荧光即可。
2019年2月的一天，李娜娜欣喜地向徐志刚汇报：“老师，有两个培养皿里有荧光！”这两抹光芒直接证实了团队的猜想——他们成功揪出了幕后的“操盘手”——RNA结合蛋白RBM24。
“十几年的积累，十几个候选因子，然后最简单的荧光观察，答案就在那里。”徐志刚说，“有时就是这样，时机成熟了，你就能找到它。”
徐志刚在学术会议上介绍研究成果
徐志刚和团队成员讨论课题进展
抢跑、挽救与漫长的噩梦
第一阶段成果落地后，课题进入更深入的验证阶段，却也迎来残酷的学术竞赛。
科研的本质是探索未知，竞争实属常态，无人有权宣称某项研究只能由自己独占。由于RBM24在心脏、眼睛、耳朵和骨骼肌中均极为重要，国际上多个课题组纷纷涌入，竞争迅速白热化。
2020年，团队关于RBM24调控耳聋基因可变剪接的整体框架基本完成，仅剩零星数据收尾。团队本想秉持“精益求精”的态度，让数据更完整些，以冲击更高层次期刊。然而，文章尚未正式投稿，便得知同行即将发表相似成果的消息。
这次“抢跑”，会直接让团队失去首发权。负责相关研究工作的一位已延期的博士生承受了巨大打击。得知消息后，她忍不住失声痛哭——首发权的旁落，意味着她的研究论文可能无处发表，毕业与就业均面临严峻威胁。
面对师生共同的困境，徐志刚展现出导师应有的理智与担当。他拒绝了空泛的口头安慰，而是坚信：疏导心理固然重要，但更关键的是拿出切实可行的“拯救方案”，逐条与学生讨论投稿时间与去向，让学生看到实实在在的出路。
在“尽善尽美”与“速战速决”的微妙权衡中，徐志刚选择了后者。他带领学生不再苛求完美，迅速整理现有扎实数据，连夜修改文稿，转投一家处理速度较快的期刊。师生通力配合，2020年底，成果顺利发表，学生毕业后赴其他高校开展博士后研究。
惊险解决抢跑危机后，团队从2020年起迈入了长达数年的动物模型构建阶段——这段历程被他们称为“噩梦”。
为了在整体动物水平上证实RBM24缺失确会导致耳聋，团队必须构建相应的基因敲除模型。
在之前的工作中团队利用斑马鱼为模型证明了RBM24在听觉中的重要功能。这之后，他们转向难度更高、但更有参考价值的条件性敲除小鼠模型——因为若对RBM24进行全身性敲除，小鼠会因严重心脏缺陷而胚胎致死，根本无法存活。为此，团队必须通过复杂的品系交配，使基因仅在内耳组织中特异性缺失。
这一构建过程历尽反复失败。
徐志刚表示，仅为构建这一特异性小鼠模型，团队就花了整整三年时间。最终，在多次失败与摸索后，他们成功繁育出所需的小鼠，并在动物水平上确凿证明：RBM24蛋白的破坏会导致内耳毛细胞静纤毛形态异常，并引发耳聋。
论文第一作者孙春娇（第一排中）博士毕业合影 受访者供图
一个“不该存在”的外显子
科研的长跑行至2024年，进入了第三阶段——也是最富意外发现的阶段。在这一年，团队关于CDH23可变剪接生理意义的论文在《美国科学院院刊》上发表，无可争辩地证明了RBM24介导的可变剪接在听觉中的重要作用。
关于RBM24调控机制的研究也进入了一个全新的阶段。在前期研究中，团队一直在探索RBM24如何调控下游靶基因。然而在研究过程中，一个此前被忽略的细节引起了他们的注意：过往文献和数据库中，RBM24基因的结构均被描绘为仅含4个外显子。但团队在实验中发现，在4号外显子之前，还存在着一个此前未见报道的外显子。
“之前几乎所有文章在描述RBM24的基因结构时，都只画了4个外显子。”徐志刚说，“但我们发现，其实还有一个。”
新的研究任务最终交给了博士研究生孙春娇。她顺藤摸瓜，证明这个外显子并非无意义序列——它能够编码RBM24蛋白的另一种全新亚型：短型蛋白。
“ 此前，学界只知道RBM24存在长型蛋白。短型的发现打开了全新的视角。 ” 孙春娇介绍 ，RBM24长亚型能够促进新发现的4号外显子的可变剪接，从而抑制长亚型自身的表达，形成一种“自剪接调控”的负反馈环路。“这好比一个油门自带刹车——长亚型过多时，自动启动剪接程序削减自身数量，使蛋白水平维持在稳态区间。”
这一发现此前在文献中未见报道，揭示出RBM24通过长、短亚型比例实现精细自调控的全新机制。进一步实验表明，这一自我调控对毛细胞至关重要：无论是敲除4号外显子还是过表达长亚型，都会严重损害毛细胞发育与功能，导致先天性耳聋。生命系统对关键调控分子普遍存在“过多与过少都不行”的精密要求，其调控逻辑好比空调的恒温负反馈系统——设定一个目标值，当实际值偏离时，系统自动调节使其回归平衡。
2025年底，论文提交至《美国科学院院刊》。一个多月后，收到审稿意见。审稿人对研究给予很高评价，其中一位直言“本论文运用的多模态技术产生了相互支持的数据，使我们对这一研究获得了系统全面的理解”，另一位审稿人则主要在方法学上提出需补充定量分析的要求——当前是定量生物学时代，需在所有关键环节进行定量分析。
面对审稿人的要求，历经磨砺的团队展现出极高效率。在编辑给予的2个月延期期限内，他们迅速补齐了所有补充实验。
论文刊发后，喧嚣渐落，经常忙碌至深夜的实验室重归宁静。回顾整个研究的历程，徐志刚表示，“感谢所有参与这一课题的同学们。在科研的道路上，老师和学生之间既是教与学的关系，也是合作者的关系；每一个发现背后都离不开团队的协作和共同的努力。”
当被问及在数年科研焦灼中如何卸下重负时，徐志刚却流露出一种近乎孩子气的温柔。“说心里话，我对家庭亏欠很多。对家庭的照顾，我花的时间非常少。但我真的很享受陪伴小朋友玩耍的时光，那种纯粹，能让我从紧绷的状态里瞬间释放出来。”
大自然古老的听觉规律仍在无声处运转。而今，实验室那盏刚得片刻小憩的夜灯已然再度亮起，执着地照亮下一段征途。
相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2531564123