听力一旦受损,就不可恢复了吗?

   圣犹达儿童研究医院的研究人员利用遗传操作在成年小鼠中再生听觉毛细胞。该研究标志着人类听力损失治疗方面可能取得的进展。该研究发表于CellReports杂志。

 
  人类听力损失不可逆
 
  由于长时间暴露于巨大噪音中、意外、疾病、衰老或药物治疗导致的听觉毛细胞损失是全球成人听力丧失和耳聋的主要原因。由于某些化疗药物导致的毛细胞损伤,一些儿童癌症幸存者也处于听力受损风险中。
 
  这些人群的听力治疗,主要借助听器或人工耳蜗等电子设备。因为听力一旦丧失,已经受损的人类听觉毛细胞是不可恢复的。
 
  小鼠的听觉毛细胞可再生
 
  “在这项研究中,我们向自然界寻求答案,获得了回报,”圣朱德发育神经生物学系成员之一,作者JianZuo博士说,“与人类不同的是,听觉毛细胞在鱼类和鸡肉中能够再生,其过程涉及下调蛋白p27和上调蛋白Atoh1的表达。因此我们在特殊饲养的小鼠中尝试了相同的方法。”
 
  通过操纵相同的基因,Zuo和他的同事们诱导位于成年小鼠内耳的支持细胞,使未成熟毛细胞的外观开始产生成熟毛细胞的一些特征蛋白质。
 
  科学家还确定了毛细胞再生的遗传途径,并详细说明了该途径中的蛋白质如何合作促进这一过程。该途径包括蛋白质GATA3和POU4F3以及p27和ATOH1。事实上,研究人员发现单独的POU4F3就足以再生毛细胞,但是如果同时拥有ATOH1和POU4F3时,再生的毛细胞会更多。
 
  “其他器官的研究表明,重编程细胞很难通过操纵单一因子来完成,”Zuo说。“这项研究表明支持耳蜗中的细胞也不例外,并且可能从针对本研究中确定的蛋白质的疗法中受益。”
 
  小鼠毛细胞再生可用于人类听力受损治疗吗?
 
  这些发现对于现在正在进行的利用基因疗法来重新开始ATOH1的表达以再生毛细胞,治疗听力损失的1期临床试验具有意义。
 
  ATOH1是毛细胞发育所必需的转录因子。在人类和其他哺乳动物中,当过程完成时,基因就不再起作用了。人类的ATOH1在出生前就停止了生产。
 
  “这项研究表明,针对p27,GATA3和POU4F3可能会增强基因治疗和旨在重新启动ATOH1表达的其他方法的结果。”Zuo说。
 
  该研究还揭示了p27的新作用。这种蛋白质最适合用来检测细胞增殖。然而,在这项研究中,p27抑制了GATA3的产生。由于GATA3和ATOH1一起工作以增加POU4F3的表达,因此降低GATA3水平也降低了POU4F3的表达。当p27基因在小鼠中缺失时,GATA3水平随着POU4F3的表达而增加,再生的毛细胞也会增加。
 
  “GATA3和ATOH1的工作继续确定了其他因素,包括小分子,不仅能促进新生毛细胞的成熟和存活,而且会增加它们的数量。”Zuo说。
 
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