内耳头发细胞的“零件清单”推动了对耳聋和听力损失的理解

内耳的微小毛细胞发挥过分的作用。

为了平衡，五种单独的毛细胞斑点感测运动，并告诉大脑在平铺重力的同时头部在空间。

对于听力，在耳蜗内部的16,000个毛细胞螺旋的五个细胞型丝带，蜗牛形状的结构，其中毛细胞响应声波而振动。声波的每个循环来回向这些细胞的尖端发出微观纤毛，乘坐悬浮在两个流体填充空间之间的细胞蹦床。

该运动在电池中打开孔，允许电流在内部流动。这种机械转换为电信号向大脑发送神经冲动，然后“听到”声音。

哈佛医学院的神经生物学教授和霍华斯医学院调查员David Corey花了他的科学生活，研究了这种机制仪器，询问哪种蛋白质参与转换声音神经冲动。到目前为止，只有约三分之一的蛋白质是已知的。Corey Lab中的HMS研究助理DéborahScheffer对毛细胞不同于内耳围绕它们的细胞感兴趣。

他们最近的工作，发表在神经科学杂志揭示了在遗传性耳聋中涉及的许多基因在毛细胞中比周围细胞更活跃。这表明仅在毛细胞中产生蛋白质的其他基因也可能导致遗传耳聋。在1,000名儿童中约有1人出生聋，多达300种不同基因的突变可能导致耳聋。

他们的发现也可能对年龄相关的听力损失有影响，这影响了75岁或以上的成年人的一半。有时损害早些时候发生在暴露于有害的噪声量之后。

“这项工作给了我们一个零件清单，头发细胞用于组装不同的组件，帮助我们弄清楚传感声音的分子机制，”Corey说。“它还告诉我们哪种基因驱动了头发细胞的独特发展，提高了这种信息可以用于在年龄或与噪声相关的听力损失的情况下恢复听证。”

要了解内耳的头发细胞，Corey和Scheffer与Brigham和女性医院的病理学中的HMS教师合作，Hamsachusetts Eye和Ear耳鼻喉科学院副学士学位，Zheng-yi Chen of Homs Zhen，以及Zheng-yi Chen，以了解哪些基因毛细胞使用邻近的细胞没有。是什么使一个细胞与另一个细胞不同是由细胞表达的基因的选择和时序。

在工程化以制造绿色荧光毛细胞的小鼠中，Scheffer设计了一种在小鼠内耳发育的大约两周内分别纯化毛细胞和周围细胞的方法。在每个点和每个样品中，她测序用于制备鼠鼠基因组中所有20,000个基因的蛋白质的RNA。

“现在我们有一个参与毛细胞发展的所有基因的小组，”Scheffer说。

Scheffer和Corey在三年前建立的公开数据库中存入了他们的数据。共享哈佛内耳实验室数据库或盾牌持有与综合注释集成的基因表达数据，包括耳聋基因的潜在位置。来自世界各地的科学家每天访问数据超过400次。

一些对听力和耳聋的分子生物学感兴趣的科学家可以使用盾牌来鉴定新的耳聋基因，这可能导致特定的基因疗法。其他人想知道是什么让头发细胞a头发细胞，所以他们可以找到一种方法来制造周围的细胞内耳变成头发细胞。这些细胞通常不会划分，所以一旦它们丢失，唯一的希望是以某种方式诱导它们分裂或将邻近的细胞转化为毛细胞。

接下来，Scheffer将探讨毛细胞中的microRNA表达，以查看它们调节的哪个基因。这将产生基因表达，信使RNA和蛋白质产生的遗传网络。

“我想知道所有的基因互相互动，每一步都涉及什么转录因素，“她说。

科里说他们的工作只是基础。

“总有一天，这项工作会去诊所，但首先你必须知道零件清单。”

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