重新编程内耳以再生毛细胞有希望的听力损失治疗的目标
由马萨诸塞州眼睛和耳朵研究人员领导的团队的新发现可能会使科学家们更接近开发治疗的步骤,以引起听力损失的缺失的细胞。
在2019年12月4日在线发布的新研究中,自然通信,科学家们报告了一种新的策略,以诱导成熟内耳的细胞分裂。通过这种途径,他们能够重新编程内耳细胞增殖和再生头发- 成年小鼠的细胞样细胞。这种概念研究的首先证明可以提供一种方法,可以在人们中提供感觉毛细胞的再生和其他重要内耳细胞类型听力失利。
“本文是第一个表明,通过重新编程,可以诱导成熟的哺乳动物内耳细胞分裂并成为听证需要所需的毛细胞,”副科学家郑毅陈郑毅陈郑毅陈质量伊顿皮博迪实验室。眼睛和耳朵,以及哈佛大学医学院的耳鼻喉头和颈部手术副教授。“这些在完全成熟的内耳中的细胞增殖和毛细胞产生的结果为重编程和毛细胞再生的应用奠定了基础。”
据联邦统计数据表示,听证会损失是人们中最常见的感官赤字形式之一,影响约3700万美国人。人类和其他哺乳动物的内耳细胞缺乏分割或再生的能力;因此,对内耳的损伤,特别是头发细胞导致永久性听力损失。头发细胞是专用内耳细胞,其负责将声音诱发的机械振动转换成电信号,然后将其转发到脑中。许多遗传和环境因素,包括过度发出声音和老化的过度,破坏了听力系统中的这些关键单元。
目前没有可用于听力损失的药物治疗方法。
重编程内耳细胞使用转录因子分割
听力损失可能是由于不同内耳细胞类型的损失引起的。剩余细胞分割和重新填充耳朵的能力是实现听力恢复的一种方式。
以前的研究表明,在新生儿小鼠内耳中,可以在损伤后诱导细胞分裂和再生毛细胞。但是,完全成熟耳朵,细胞分裂的能力丢失,并且不会发生毛细胞再生。在人类中,即使是新生儿内耳也完全成熟。因此,陈和同事博士表示,为了开发人类听力损失的新疗法,“必须在成熟的哺乳动物内耳中实现细胞分裂和毛细胞再生。”
在新的研究中,陈议员的实验室通过在成年耳中激活两种分子信号,myc和缺口来使用重编程方法。他们发现可以诱导成熟的内耳细胞分裂。重要的是,一些新细胞的特点头发细胞,包括存在进行机械到电转换的转导通道的存在,以及与听觉神经元形成连接的能力,这两者对听力至关重要。
“我们的工作透露,通过重新激活早期内耳发育基因来实现重新编程,使成熟的内耳重新恢复新生儿特性,这使得他们能够重新分裂和再生,”陈博士解释说。
未来的研究朝向药物治疗的目标
这项工作建立在早期的研究中,识别凹口在毛细胞增殖中的作用。“目前研究中最重要的方面是,如果充分重新编程,完全成熟的哺乳动物内耳仍然保留了分裂和再生的能力,这除去了防止听力恢复所需内耳再生的基本屏障,”陈博士进一步阐述了。
陈博士的实验室正在努力发现额外的药物状分子来实现细胞分裂和毛细胞再生在成熟的内耳和大型动物模型中,包括猪。
“我们希望我们的研究能够作为其他组织再生的模型,其具有类似的性质,其无法再生,例如在视网膜和中枢神经系统中,”他补充说。
进一步探索
用户评论