在一項對老鼠的研究中，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種分子開關(guān)，它會關(guān)閉動物修復(fù)內(nèi)耳受損細(xì)胞的能力。這一發(fā)現(xiàn)揭示了許多鳥類和魚類的再生能力，但在包括人類在內(nèi)的哺乳動物中是被禁止的。
該研究于2020年9月8日發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》。
約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)副教授Angelika Doetzlhofer博士說：“我們可能首次發(fā)現(xiàn)了一些東西，可以解釋為什么人類會失去修復(fù)與聽力損失相關(guān)的細(xì)胞的能力?！?研究的作者。
在美國，超過3700萬成年人報告了聽力損失。在大多數(shù)情況下，它是由人類耳朵深處被稱為毛細(xì)胞的聲音受體細(xì)胞的破壞引起的。這些細(xì)胞排列在耳蝸的螺旋壁(內(nèi)耳的骨骼結(jié)構(gòu))上，捕捉在這個區(qū)域回響的聲波。然后，他們將振動轉(zhuǎn)換成電脈沖，然后通過神經(jīng)傳輸?shù)酱竽X。
毛細(xì)胞由一層稱為支持細(xì)胞的細(xì)胞保持健康。在鳥類和魚類中，支持細(xì)胞可以作為祖細(xì)胞來替代丟失的毛細(xì)胞。對哺乳動物的最新研究表明，在動物開始聽覺之前，支持細(xì)胞在生命早期就具有一定的再生潛力。例如，小鼠幼崽的支持細(xì)胞可以在出生時產(chǎn)生新的毛細(xì)胞。然而，修復(fù)或更換它們的能力將在一周內(nèi)停止。此時，對毛細(xì)胞的任何損傷都是不可逆的。
基于這些來自之前老鼠研究的數(shù)據(jù)，Doetzlhofer和他的合著者李曉軍博士(她實驗室的博士后研究員)認(rèn)為嚙齒動物是一種更好地了解什么可以控制哺乳動物繁殖能力下降的方法。
研究人員通過分別跟蹤名為LIN28B和let-7的小鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)和MicroRNA的水平來實現(xiàn)這一目標(biāo)。LIN28B和let-7被科學(xué)家稱為“相互激動劑”，這意味著它們可以控制彼此在細(xì)胞中的功能。
他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)let-7的等級上升時，LIN28B的等級同時下降，從而關(guān)閉了老鼠的再生能力。
兩位研究人員發(fā)現(xiàn)，沒有LIN28B，毛細(xì)胞就不會再生。他們通過使用基因工程小鼠的耳蝸組織和細(xì)胞進行測試，這些蛋白質(zhì)和興奮性核糖核酸可以根據(jù)需要打開和關(guān)閉。
研究人員表示，他們的發(fā)現(xiàn)表明，LIN28B是決定毛細(xì)胞是否保留再生能力的決定性因素。他們認(rèn)為LIN28B通過打開支持細(xì)胞中的祖先特異性基因來促進再生過程，然后將支持細(xì)胞重新編程為毛細(xì)胞祖細(xì)胞。
“最激動人心的部分是看到操縱這些因素的巨大效果。我們開始實驗，希望得到任何一種反應(yīng)，看到恢復(fù)再生能力真的很令人興奮，”Doetzlhofer說。
研究人員表示，對毛細(xì)胞再生背后的生物學(xué)有更好的理解，可能會導(dǎo)致未來聽力損失治療的發(fā)展。
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