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受损的声音检测细胞在耳朵恢复使用新的蛋白质

摘要

‍ ‍  ‍  ‍  ‍  ‍不可逆性耳聋可能在未来利用新发现的蛋白质得到恢复。

        利用这些新发现的蛋白质,不可逆耳聋有望在未来得到恢复。

Damaged Sound Detection Cells In The Ear Restored Using New Proteins

        约翰霍普金斯医学院的研究人员利用老鼠的基因工具说,他们已经发现了一对蛋白质,它们精确地控制着被称为毛细胞的声音探测细胞何时在哺乳动物内耳中诞生。6月12日发表在《 eLife》杂志上的一篇报道中描述了这种蛋白质,它可能是未来治疗不可逆耳聋患者恢复听力的关键。

        美国约翰霍普金斯大学医学院神经科学副教授Angelika Doetzlhofer博士说:“我们这个领域的科学家们长期以来一直在寻找分子信号,这些信号能够触发感知和传递声音的毛细胞的形成。”“这些毛细胞是听力丧失的主要原因,了解它们是如何发育的将有助于我们找到替代受损毛细胞的方法。”

        为了让哺乳动物听到声音,声音振动通过一个叫做耳蜗的中空的蜗牛壳状结构传播。耳蜗内层有两种类型的声音探测细胞,内毛细胞和外毛细胞,它们向大脑传递声音信息。

        据估计,90%的遗传性听力损失是由毛细胞问题或连接毛细胞和大脑的听觉神经受损引起的。耳聋是由于暴露于噪音或某些病毒感染引起的损害毛细胞。与其他哺乳动物和鸟类的毛细胞不同,人类的毛细胞不能再生。因此,一旦毛细胞受损,听力损失很可能是永久性的。

        科学家们已经知道,毛细胞诞生的第一步是从螺旋状耳蜗的最外层开始的。在这里,前体细胞开始转化为毛细胞。然后,就像体育爱好者在体育场表演“波浪”一样,沿着耳蜗螺旋形状的前体细胞变成毛细胞,当它到达耳蜗内部时,一波转化就停止了。Doetzlhofer和她的团队知道了毛细胞是从哪里开始发育的,于是他们开始沿着耳蜗螺旋寻找在正确的位置和正确的时间出现的分子线索。

        在研究人员检测的蛋白质中,两种蛋白质——激活素A和follistatin的模式从其他蛋白质中脱颖而出。沿着耳蜗的螺旋路径,前体细胞转化为毛细胞的激活素A水平增加。Follistatin,然而,似乎相反的行为激活素a的含量低的外层部分耳蜗前体细胞在第一次开始转变成毛细胞和高在最里面的部分耳蜗螺旋的前体细胞还没有开始转换。激活素A向内呈波状运动,而follistatin向外呈波状运动。

        Doetzlhofer说:“在自然界中,我们知道激活素A和follistatin以相反的方式调节细胞。”“所以,根据我们的发现,就像在耳朵里一样,这两种蛋白质对前体细胞起着平衡作用,控制着毛细胞沿着耳蜗螺旋的有序形成。”

        为了弄清楚激活素A和follistatin是如何协调毛细胞发育的,研究人员分别研究了这两种蛋白的作用。首先,他们增加了正常小鼠耳蜗中激活素A的水平。在这些动物中,前体细胞过早转化为毛细胞,导致毛细胞沿着耳蜗螺旋过早出现。在被改造成要么产生过多的follistatin要么根本不产生Activin A的小鼠中,毛细胞形成较晚,而且看起来杂乱无章,分散在耳蜗内的多排。

        Doetzlhofer说:“在发育过程中,激活素A和follistatin的作用是如此精确地定时,以至于任何干扰都会对耳蜗的组织产生负面影响。”“这就像盖房子一样——如果地基打得不好,任何建在上面的东西都会受到影响。”

        研究人员更深入地研究了为什么过多的叶酸会导致毛细胞紊乱,他们发现,这种蛋白质的高水平会导致前体细胞分裂得更频繁,从而使更多的前体细胞以一种随意的方式转化为内部毛细胞。Doetzlhofer指出,她在毛细胞发育方面的研究虽然是基础性的,但对治疗由受损毛细胞引起的耳聋具有潜在的应用价值:“我们对毛细胞的进化很感兴趣,因为这是一个有趣的生物学问题,”她说。“但我们也想利用这些知识来改善或发展新的听力损失治疗策略。”

        来源:Medindia

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