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Nature:让衰老过程中失去的听觉细胞“失而复得”的新方法
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年05月06日 来源:medical Xpress
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由于衰老、噪音和某些癌症治疗药物和抗生素导致的听力损失是不可逆转的,因为科学家无法对现有细胞进行重新编程,使其发育成外耳和内耳所必需的感觉细胞。。。
由于衰老、噪音以及某些癌症治疗药物和抗生素造成的听力损失是不可逆转的,因为科学家们还不能重新编程现有的细胞,使它们在死亡后发育为内耳和外耳感觉细胞(对听力至关重要)。
但是西北医学的科学家们发现了一个单一的主基因,它可以将耳毛细胞改造成外部或内部的细胞,从而克服了阻碍这些细胞发育以恢复听力的主要障碍。
这项研究将发表在5月4日的《自然》杂志上。
“我们的发现为我们提供了第一个明确的细胞开关,使一种类型不同于另一种,”该研究的主要作者、西北大学范伯格医学院麻醉、神经学和神经科学教授Jaime Garcia-Anoveros说。“它将提供一种以前无法获得的工具来制造内部或外部毛细胞。我们已经克服了一个主要障碍。”
在美国,年龄在55岁至64岁的成年人中,约有8.5%的人患有致残性听力损失。据美国疾病控制中心(Centers for Disease Control)报告,65岁至74岁的人群中,这一比例上升至近25%,75岁及以上的人群中,这一比例上升至50%。
目前,科学家可以制造出人造毛细胞,但它不能分化为内部细胞或外部细胞,这些细胞提供不同的基本功能,以产生听力。这一发现是发展这些特定细胞的重要一步。
细胞蹲伏跳跃,“就像一场芭蕾舞”
耳蜗外毛细胞的死亡是耳聋和听力丧失的最常见原因。这些细胞在胚胎中发育而不繁殖。外毛细胞在声波压力的作用下扩张和收缩,为内毛细胞放大声音。内部细胞将这些振动传递给神经元,从而产生我们听到的声音。
“这就像一场芭蕾舞,”Garcia-Anoveros敬畏地说,他描述了内部和外部细胞的协调运动。“外耳蹲伏跳跃,将内耳抬进耳朵。
“耳朵是一个美丽的器官。在哺乳动物的其他器官中,细胞的位置是如此精确。(我的意思是,精确到微米级)。否则,听力就不会发生。”
西北大学的科学家发现,控制耳毛细胞的主要基因开关是TBX2。当基因表达后,细胞就变成了内毛细胞。当基因被阻断时,细胞就变成了外毛细胞。加西亚-安诺沃斯说,要想制造出这些细胞,需要一种基因鸡尾酒。ATOH1和GF1基因是由非毛细胞形成耳蜗毛细胞所必需的。然后TBX2将被打开或关闭,以产生所需的内细胞或外细胞。
我们的目标是重新编程支持细胞,这些细胞在毛细胞之间形成晶格,并为它们提供结构支持,进入外毛细胞或内毛细胞。
Garcia-Anoveros说:“我们现在可以弄清楚如何制造特定的内部或外部毛细胞,并确定为什么后者更容易死亡并导致耳聋。”他强调,这项研究仍处于实验阶段。
原文标题:
Tbx2 is a master regulator of inner vs. outer hair cell differentiation and maintenance.