科学家确定了蛋白质在罕见的诺里疾病背后的作用;并找到治疗听力损失的线索
由Albert Edge博士领导的大众眼睛和耳朵科学家团队与医学博士Yushi Hayashi博士合作,已经确定了可能导致罕见综合症,Norrie病的耳聋的机制。研究人员发现,这种罕见疾病患者缺乏诺里病蛋白(NDP),对于负责听力的细胞维持和存活至关重要。
他们还发现,被认为对毛细胞再生至关重要的途径,称为Wnt途径,可以通过恢复来模仿NDP的影响听力在患有Norrie综合征的聋小鼠中。这种方法和另一种在附近过表达NDP的技术细胞都可以预防和营救听力损失。
这新发现,发表于9月28日的发行PNAS,,,,可能导致有希望的治疗目标不治之症以及其他形式的深刻听力损失。
诺里疾病是由NDP基因中100多个不同突变引起的遗传疾病,可以导致男性失明,耳聋和智力障碍。尽管患有诺里病的婴儿是盲目的,但他们的听力通常在出生时正常,并且平均年龄逐渐降低了12岁。听力损失对于患有受影响的孩子的家庭尤其是毁灭性的。
以前,研究人员曾认为,由诺里疾病引起的血管问题导致视力和听力丧失。但是,新发现表明缺乏新民主党是原因毛细胞恶化并最终导致耳聋。
通过更多地了解该蛋白在毛细胞损失中的作用,研究人员能够瞄准两种途径,这些途径有效地阻止了诺里疾病的小鼠模型中听力损失。
“以前,几乎没有什么了解导致诺里疾病的儿童失去听力的原因,” Edge博士说。哈佛医学院。“通过我们的研究,我们确定了未来治疗的潜在途径,以防止听力损失。这些发现也可能对更常见的永久性听力损失产生影响。”
动物研究发现了有关鲜为人知的新线索
为了更好地了解NDP基因的作用,研究人员利用缺乏该基因的基因敲除小鼠。他们发现,这些小鼠的人工耳蜗细胞异常,在出生到2个月之间就死亡,与渐进性耳聋的时间过程相对应。
然后,研究人员仔细研究了NDP敲除小鼠的病理。通过分析NDP下游基因的表达,研究人员发现NDP控制着人工耳蜗细胞成熟和维持所需的转录调节剂网络。他们得出的结论是,缺乏NDP会影响毛细胞的发育。毛细胞在出生时看起来正常,但是随着它们的成熟,其中一些死亡,另一些人死亡,蛋白质表达不良。这可以解释为什么患有疾病的孩子在后来的年龄有时会失去听力,有时早在7岁。
在更好地了解病理学之后,他们测试了两种救援模型,以恢复淘汰小鼠的听力损失。首先,他们刺激了以前发现对毛细胞再生很重要的Wnt信号通路。他们通过在新生儿遗传基因敲除小鼠中过度表达了称为β-catenin的分子来做到这一点,该分子复制了NDP对毛细胞的影响,并导致正常的听力。该结果将WNT信号通路作为一种可能的治疗方式。
他们使用的另一种方法是在与毛细胞相邻的细胞中过度表达NDP,以便这些支持细胞将NDP分泌到毛细胞周围的区域。一旦那些细胞分泌NDP,蛋白质与毛细胞结合,该细胞恢复了正常功能并挽救了小鼠的耳聋。
Hayashi博士说:“这两种方法分别指出了我们计划在未来研究中进行测试的潜在治疗方法。”
对其他形式的听力损失的影响
未来的研究将测试动物模型的不同年龄和疾病阶段的潜在治疗方法。基因疗法和其他药物可以用作刺激听力救援的方法。
新发现可能对目前缺乏治愈的诺里疾病的治疗有影响。通常,当孩子出生时,诺里病被诊断出来。因此,如果有诺里疾病的听力损失疗法,则应该在发作前启动治疗。
这些发现也可能对其他形式的听力损失产生影响,导致耳蜗细胞死亡。目前,没有办法在人类中营救和逆转毛细胞死亡。Edge博士及其同事一直在寻找其他方法来刺激Wnt信号传导途径再生毛细胞,这些发现可能有助于这项工作。
Edge博士说:“这项工作有许多含义,显然NDP是正常耳朵中WNT信号的整体情况的一部分。”“尽管这项工作很早且实验性,但这项新研究增强了我们的假设,即Wnt信号对于再生很重要头发细胞。”
进一步探索