研究人員發現蛋白質可能會恢復受損的聲音檢測細胞

約翰斯·霍普金斯大學醫學院的研究人員利用小鼠的遺傳工具說，他們已經確定了一對蛋白質可以精確控制何時發聲細胞(稱為毛細胞)出生在哺乳動物內耳。6月12日在eLife發表的一份報告中描述的這些蛋白質可能是未來治療方法的關鍵，可以恢復患有不可逆性耳聾的人的聽力。

“我們這個領域的科學家長期以來一直在尋找能夠觸發感覺和傳播聲音的毛細胞形成的分子信號，”Angelika Doetzlhofer博士說。，約翰霍普金斯大學醫學院神經科學副教授?！斑@些毛細胞是聽力損失的主要參與者，了解它們如何發展將有助于我們找到替代受損毛細胞的方法?！?/span>

為了讓哺乳動物聽到，聲音振動穿過一個叫做耳蝸的空心蝸牛外殼結構。在耳蝸內部襯里是兩種類型的聲音檢測細胞，內部和外部毛細胞，它們將聲音信息傳遞給大腦。

據估計，90%的遺傳性聽力損失是由毛細胞問題或將毛細胞連接到大腦的聽覺神經損傷引起的。由于暴露于大聲噪音或某些病毒感染引起的耳聾是由毛細胞損傷引起的。與其他哺乳動物和鳥類的對應物不同，人類毛細胞不能再生。因此，一旦毛細胞受損，聽力損失可能是**性的。

科學家們已經知道，毛細胞分娩的**步始于螺旋狀耳蝸的最外層。在這里，前體細胞開始轉化為毛細胞。然后，就像在體育場中表演“波浪”的體育迷一樣，沿著螺旋形狀的耳蝸的前體細胞沿著轉換波進入毛細胞，當它到達耳蝸的內部時停止轉變。Doetzlhofer和她的團隊知道毛細胞在哪里開始發育，他們在耳蝸螺旋的正確位置和正確的時間尋找分子線索。

在研究人員檢查的蛋白質中，兩種蛋白質Activin A和卵泡抑素的模式從其他蛋白質中脫穎而出。沿著耳蝸的螺旋路徑，激活素A的水平在前體細胞變成毛細胞的地方增加。然而，卵泡抑素似乎具有與激活素A相反的行為。當前體細胞首先開始轉化為毛細胞時，其水平在耳蝸的最外部低，而在耳蝸的螺旋的最內部高，其中前體細胞沒有。尚未開始轉換。激活素A似乎向內移動，而卵泡抑素則向外移動。

“在本質上，我們知道Activin A和卵泡抑素可以相反的方式調節細胞，”Doetzlhofer說。“因此，基于我們的發現，似乎在耳朵中，這兩種蛋白質對前體細胞起著平衡作用，以控制沿著耳蝸螺旋的毛細胞的有序形成?！?/span>

為了弄清Activin A和卵泡抑素如何協調毛細胞發育，研究人員分別研究了兩種蛋白質的影響。首先，它們增加了正常小鼠耳蝸中激活素A的水平。在這些動物中，前體細胞過早地轉變為毛細胞，導致毛細胞在耳蝸螺旋上過早出現。在被設計為過量產生卵泡抑素或不產生激活素A的小鼠中，毛細胞形成晚期并且看起來雜亂無章并且分散在耳蝸內的多個行中。

“激活素A和卵泡抑素的作用在發育過程中是如此精確的定時，任何干擾都會對耳蝸的組織產生負面影響，”Doetzlhofer說?！斑@就像建房子一樣 - 如果基礎沒有正確鋪設，任何建在它上面的東西都會受到影響?！?/span>

研究人員發現，高水平的這種蛋白質會導致前體細胞更頻繁地分裂，從而使更多的蛋白質以隨意的方式轉化為內毛細胞。

Doetzlhofer指出，她對毛細胞發育的研究雖然具有根本性，但卻有可能用于治療由受損毛細胞引起的耳聾：“我們對毛細胞如何進化感興趣，因為它是一個有趣的生物學問題，”她說?！暗覀円蚕Ｍ眠@些知識改進或開發新的聽力損失治療策略?！?/span>