聽力一旦受損,就不可恢復(fù)了嗎?
摘要:聽力一旦受損,就不可恢復(fù)了嗎?
圣猶達(dá)兒童研究醫(yī)院的研究人員利用遺傳操作在成年小鼠中再生聽覺毛細(xì)胞。該研究標(biāo)志著人類聽力損失治療方面可能取得的進(jìn)展。該研究發(fā)表于CellReports雜志。
人類聽力損失不可逆
由于長(zhǎng)時(shí)間暴露于巨大噪音中、意外、疾病、衰老或藥物治療導(dǎo)致的聽覺毛細(xì)胞損失是全球成人聽力喪失和耳聾的主要原因。由于某些
化療藥物導(dǎo)致的毛細(xì)胞損傷,一些兒童
癌癥幸存者也處于聽力受損風(fēng)險(xiǎn)中。
這些人群的聽力治療,主要借助聽器或人工耳蝸等電子設(shè)備。因?yàn)槁犃σ坏﹩适В呀?jīng)受損的人類聽覺毛細(xì)胞是不可恢復(fù)的。
小鼠的聽覺毛細(xì)胞可再生
“在這項(xiàng)研究中,我們向自然界尋求答案,獲得了回報(bào),”圣朱德
發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)系成員之一,作者JianZuo博士說,“與人類不同的是,聽覺毛細(xì)胞在魚類和雞肉中能夠再生,其過程涉及下調(diào)蛋白p27和上調(diào)蛋白Atoh1的表達(dá)。因此我們?cè)谔厥怙曫B(yǎng)的小鼠中嘗試了相同的方法。”
通過操縱相同的基因,Zuo和他的同事們誘導(dǎo)位于成年小鼠內(nèi)耳的支持細(xì)胞,使未成熟毛細(xì)胞的外觀開始產(chǎn)生成熟毛細(xì)胞的一些特征蛋白質(zhì)。
科學(xué)家還確定了毛細(xì)胞再生的遺傳途徑,并詳細(xì)說明了該途徑中的蛋白質(zhì)如何合作促進(jìn)這一過程。該途徑包括蛋白質(zhì)GATA3和POU4F3以及p27和ATOH1。事實(shí)上,研究人員發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的POU4F3就足以再生毛細(xì)胞,但是如果同時(shí)擁有ATOH1和POU4F3時(shí),再生的毛細(xì)胞會(huì)更多。
“其他器官的研究表明,重編程細(xì)胞很難通過操縱單一因子來完成,”Zuo說。“這項(xiàng)研究表明支持耳蝸中的細(xì)胞也不例外,并且可能從針對(duì)本研究中確定的蛋白質(zhì)的療法中受益。”
小鼠毛細(xì)胞再生可用于人類聽力受損治療嗎?
這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)在正在進(jìn)行的利用基因療法來重新開始ATOH1的表達(dá)以再生毛細(xì)胞,治療聽力損失的1期臨床試驗(yàn)具有意義。
ATOH1是毛細(xì)胞發(fā)育所必需的轉(zhuǎn)錄因子。在人類和其他哺乳動(dòng)物中,當(dāng)過程完成時(shí),基因就不再起作用了。人類的ATOH1在出生前就停止了生產(chǎn)。
“這項(xiàng)研究表明,針對(duì)p27,GATA3和POU4F3可能會(huì)增強(qiáng)基因治療和旨在重新啟動(dòng)ATOH1表達(dá)的其他方法的結(jié)果。”Zuo說。
該研究還揭示了p27的新作用。這種蛋白質(zhì)最適合用來檢測(cè)細(xì)胞增殖。然而,在這項(xiàng)研究中,p27抑制了GATA3的產(chǎn)生。由于GATA3和ATOH1一起工作以增加POU4F3的表達(dá),因此降低GATA3水平也降低了POU4F3的表達(dá)。當(dāng)p27基因在小鼠中缺失時(shí),GATA3水平隨著POU4F3的表達(dá)而增加,再生的毛細(xì)胞也會(huì)增加。
“GATA3和ATOH1的工作繼續(xù)確定了其他因素,包括小分子,不僅能促進(jìn)新生毛細(xì)胞的成熟和存活,而且會(huì)增加它們的數(shù)量。”Zuo說。
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