mTOR是哺乳动物雷帕霉素的靶蛋白(mammalian target of rapamycin),是PI3K相关激酶(PIKK)家族中的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。它是一种调控蛋白翻译起始阶段的蛋白激酶。mTOR是在哺乳动物中极为保守,几乎在所有细胞类型中都有表达,其编码的蛋白大小为289KD。mTOR在细胞中以两种不同的复合物形式存在,mTORC1和mTORC2。mmTORC1驱动多种合成代谢途径,包括蛋白质合成,核糖体生成,脂肪生成和核苷酸合成,所有这些对于细胞和组织生长都很重要。mTORC2主要在肌动蛋白细胞骨架,细胞存活等方面发挥着重要的作用。研究表明,mTOR信号通路可导致许多重大疾病,如癫痫、糖尿病、结节性硬化综合征和肿瘤等。然而,mTOR在听觉系统中的作用目前并不清楚。本课题的研究目的是研究mTOR在听觉系统中的作用,为听觉发育相关疾病提供动物模型,为其预防和治疗提供科学依据。利用Cre-LoxP条件敲除技术,本研究建立了 Atoh1-mTOR基因敲除小鼠模型。通过研究mTOR基因敲除小鼠的表型变化,我们探索了 mTOR在听觉系统中的功能。使用耳蜗切片免疫荧光染色来确定mTOR在耳蜗上皮细胞中的定位,结果表明,mTOR定位于毛细胞的核周,而且内毛细胞的表达量高于外毛细胞。在本研究中,听觉脑干反应(ABR)用于检测小鼠的听力变化,发现mTOR基因敲除小鼠在出生后30天(P30),与野生型鼠相比,听阈没有显著变化,但在出生后45天(P45)左右发生严重的听力损失。通过DPOAE检测,外毛细胞没有显著差异。耳蜗石蜡切片H&E染色观察耳蜗的形态学改变,发现mTOR基因敲除型小鼠耳蜗形态无异常。通过基底膜铺片免疫荧光染色发现出生后45天左右mTOR基因敲除小鼠与野生型小鼠相比,毛细胞的形态和数量无显著变化,但是mTOR基因敲除小鼠突触数量有明显的降低,据分析,有统计学差异。本课题成功的建立了 mTOR条件性基因敲除小鼠模型,此模型可以作为研究mTOR在内耳听觉系统功能的理想动物模型。研究结果显示,mTOR基因敲除小鼠在出生后30天,听阈正常,但是在出生后45天小鼠听力就发生了严重的损伤,并且突触数量有显著降低。这些结果证明mTOR是通过影响突触的变化进而影响小鼠的听觉功能。