研究人員發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)可能會(huì)恢復(fù)受損的聲音檢測(cè)細(xì)胞

約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員利用小鼠的遺傳工具說(shuō)，他們已經(jīng)確定了一對(duì)蛋白質(zhì)可以精確控制何時(shí)發(fā)聲細(xì)胞(稱(chēng)為毛細(xì)胞)出生在哺乳動(dòng)物內(nèi)耳。6月12日在eLife發(fā)表的一份報(bào)告中描述的這些蛋白質(zhì)可能是未來(lái)治療方法的關(guān)鍵，可以恢復(fù)患有不可逆性耳聾的人的聽(tīng)力。

“我們這個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋找能夠觸發(fā)感覺(jué)和傳播聲音的毛細(xì)胞形成的分子信號(hào)，”Angelika Doetzlhofer博士說(shuō)。，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)副教授。“這些毛細(xì)胞是聽(tīng)力損失的主要參與者，了解它們?nèi)绾伟l(fā)展將有助于我們找到替代受損毛細(xì)胞的方法。”

為了讓哺乳動(dòng)物聽(tīng)到，聲音振動(dòng)穿過(guò)一個(gè)叫做耳蝸的空心蝸牛外殼結(jié)構(gòu)。在耳蝸內(nèi)部襯里是兩種類(lèi)型的聲音檢測(cè)細(xì)胞，內(nèi)部和外部毛細(xì)胞，它們將聲音信息傳遞給大腦。

據(jù)估計(jì)，90%的遺傳性聽(tīng)力損失是由毛細(xì)胞問(wèn)題或?qū)⒚?xì)胞連接到大腦的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)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(xì)胞損傷引起的。與其他哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的對(duì)應(yīng)物不同，人類(lèi)毛細(xì)胞不能再生。因此，一旦毛細(xì)胞受損，聽(tīng)力損失可能是**性的。

科學(xué)家們已經(jīng)知道，毛細(xì)胞分娩的**步始于螺旋狀耳蝸的最外層。在這里，前體細(xì)胞開(kāi)始轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞。然后，就像在體育場(chǎng)中表演“波浪”的體育迷一樣，沿著螺旋形狀的耳蝸的前體細(xì)胞沿著轉(zhuǎn)換波進(jìn)入毛細(xì)胞，當(dāng)它到達(dá)耳蝸的內(nèi)部時(shí)停止轉(zhuǎn)變。Doetzlhofer和她的團(tuán)隊(duì)知道毛細(xì)胞在哪里開(kāi)始發(fā)育，他們?cè)诙伮菪恼_位置和正確的時(shí)間尋找分子線索。

在研究人員檢查的蛋白質(zhì)中，兩種蛋白質(zhì)Activin A和卵泡抑素的模式從其他蛋白質(zhì)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(xì)胞變成毛細(xì)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(dāng)前體細(xì)胞首先開(kāi)始轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞時(shí)，其水平在耳蝸的最外部低，而在耳蝸的螺旋的最內(nèi)部高，其中前體細(xì)胞沒(méi)有。尚未開(kāi)始轉(zhuǎn)換。激活素A似乎向內(nèi)移動(dòng)，而卵泡抑素則向外移動(dòng)。

“在本質(zhì)上，我們知道Activin A和卵泡抑素可以相反的方式調(diào)節(jié)細(xì)胞，”Doetzlhofer說(shuō)。“因此，基于我們的發(fā)現(xiàn)，似乎在耳朵中，這兩種蛋白質(zhì)對(duì)前體細(xì)胞起著平衡作用，以控制沿著耳蝸螺旋的毛細(xì)胞的有序形成。”

為了弄清Activin A和卵泡抑素如何協(xié)調(diào)毛細(xì)胞發(fā)育，研究人員分別研究了兩種蛋白質(zhì)的影響。首先，它們?cè)黾恿苏Ｐ∈蠖佒屑せ钏谹的水平。在這些動(dòng)物中，前體細(xì)胞過(guò)早地轉(zhuǎn)變?yōu)槊?xì)胞，導(dǎo)致毛細(xì)胞在耳蝸螺旋上過(guò)早出現(xiàn)。在被設(shè)計(jì)為過(guò)量產(chǎn)生卵泡抑素或不產(chǎn)生激活素A的小鼠中，毛細(xì)胞形成晚期并且看起來(lái)雜亂無(wú)章并且分散在耳蝸內(nèi)的多個(gè)行中。

“激活素A和卵泡抑素的作用在發(fā)育過(guò)程中是如此精確的定時(shí)，任何干擾都會(huì)對(duì)耳蝸的組織產(chǎn)生負(fù)面影響，”Doetzlhofer說(shuō)。“這就像建房子一樣 - 如果基礎(chǔ)沒(méi)有正確鋪設(shè)，任何建在它上面的東西都會(huì)受到影響。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，高水平的這種蛋白質(zhì)會(huì)導(dǎo)致前體細(xì)胞更頻繁地分裂，從而使更多的蛋白質(zhì)以隨意的方式轉(zhuǎn)化為內(nèi)毛細(xì)胞。

Doetzlhofer指出，她對(duì)毛細(xì)胞發(fā)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(xì)胞引起的耳聾：“我們對(duì)毛細(xì)胞如何進(jìn)化感興趣，因?yàn)樗且粋€(gè)有趣的生物學(xué)問(wèn)題，”她說(shuō)。“但我們也希望利用這些知識(shí)改進(jìn)或開(kāi)發(fā)新的聽(tīng)力損失治療策略。”