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调查结果可能导致听力损失的新疗法

朝着可能成为恢复听力损失的新方法迈出了重要的一步。

科学家已经能够重新生长在耳蜗中发现的感觉毛细胞 - 耳内的一部分 - 将声音振动转换为电信号,并且可能因年龄或噪音损坏而永久丢失。结果发表在European Journal of Neuroscience上。

听力障碍长期以来一直被认为是人口老龄化的一个事实 - 估计有3000万美国人患有某种程度的听力损失。然而,科学家们长期以来观察到其他动物 - 即鸟类,青蛙和鱼类 - 已被证明能够再生失去的感觉毛细胞。

“这很有趣,但哺乳动物是动物王国在人工耳蜗再生方面的奇怪之处,”罗金斯特大学生物学系的博士张敬元说,他是该研究的合着者。“我们是唯一无法做到的脊椎动物。”

2012年在Patricia White实验室进行的研究确定了一系列受体 - 称为表皮生长因子(EGF) - 负责激活鸟类听觉器官中的支持细胞。当被触发时,这些细胞增殖并促进新的感觉毛细胞的产生。她推测这种信号传导途径可能被操纵以在哺乳动物中产生类似的结果。怀特是罗彻斯特大学医学中心(URMC)德尔蒙特神经科学研究所的研究副教授,也是当前研究的主要作者。

“在小鼠体内,耳蜗在整个动物的生命中表达EGF受体,但它们显然从未驱动毛细胞的再生,”怀特说。“也许在哺乳动物进化过程中,EGF受体家族信号传导的细胞内调节因子的表达发生了变化。这些监管机构本可以改变信号传递的结果,阻止再生。“

“我们的研究重点是寻找一种暂时切换通路的方法,以促进毛细胞的再生及其与神经细胞的整合,这两者对听力都至关重要。”

在新研究中,该研究涉及URMC和马萨诸塞州耳朵和眼科医院的研究人员,该研究是哈佛医学院的一部分,研究小组测试了这一理论,即EGF受体家族的信号可能在哺乳动物的耳蜗再生中发挥作用。研究人员专注于一种名为ERBB2的特异性受体,这种受体存在于耳蜗支持细胞中。

研究人员研究了许多激活EGF信号通路的不同方法。一组实验涉及使用病毒靶向ERBB2受体。另一种涉及经遗传修饰以过表达活化的ERBB2的小鼠。第三个实验涉及测试两种药物,最初开发用于刺激眼睛和胰腺中的干细胞活动,已知激活ERBB2信号传导。

研究人员发现激活ERBB2通路引发了一连串的细胞事件,通过这些细胞事件,耳蜗支持细胞开始增殖并开始激活其他相邻干细胞成为新的感觉毛细胞的过程。此外,似乎该过程不仅可以影响感觉毛细胞的再生,而且还支持它们与神经细胞的整合。

“修复听力的过程是一个复杂的问题,需要一系列细胞事件,”怀特说。“你必须重建感觉毛细胞,这些细胞必须正常运作,并与必要的神经元网络连接。这项研究表明,信号通路可以通过不同的方法激活,可以代表一种新的耳蜗再生方法,并最终恢复听力。“

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