前庭系统负责内耳的平衡感。长期使用某些有毒物质,如特定抗生素或抗癌药物,可能会损伤构成该系统一部分的毛细胞,导致平衡和其他运动技能出现异常。如今,巴塞罗那大学和贝尔维特格生物医学研究中心(IDIBELL)的一个研究团队已确定了与耳毒性化合物导致前庭系统损伤相关的遗传机制。这些发现可能有助于改进慢性前庭耳毒性及其他与前庭毛细胞相关疾病的诊断方法。
这项发表在《生物医学科学杂志》上的研究由巴塞罗那大学医学院和健康科学学院教授、神经科学研究所(UBneuro)和IDIBELL研究员Jordi Llorens领导。国家基因组分析中心(CNAG)的研究人员也参与了此项研究。
慢性前庭耳毒性的主要原因包括氨基糖苷类抗生素(如链霉素——结核病复发情况下的首选抗生素)或顺铂等抗癌药物。持续使用这些药物会引发退化过程,导致"毛细胞从神经元脱离,开始变形,最终被排出感觉组织中的位置,"Llorens解释道。
这是一个严重的问题,因为前庭系统的毛细胞不会再生。"我们只有出生时拥有的那些。如果我们失去它们,我们也会失去平衡,带来各种后果:从无法骑自行车到移动时视力模糊、跌倒、定向困难、头晕或眩晕,"这位巴塞罗那大学教授解释说。
通过RNA测序分析,即研究基因的全局表达以确定前庭系统组织中哪些基因在耳毒性药物引起的渐进性损伤中被激活或失活,研究人员发现,在退化的初始阶段,毛细胞会改变其基因表达以适应损伤。
"许多定义毛细胞身份的基因表达减少,即那些决定其形状和通过产生发送到大脑的信号来响应运动的能力的基因。"
——巴塞罗那大学医学院和健康科学学院教授、神经科学研究所(UBneuro)和IDIBELL研究员Jordi Llorens
这些结果,加上研究人员发现的在退化过程早期阶段损伤是可逆的事实,表明尽早检测问题以停止毒性并避免不可逆损伤至关重要。"毛细胞与神经元断开连接并停止向大脑发送信息,但如果中断毒性,连接可以修复,功能可以恢复。这增加了避免永久性功能丧失的机会,"研究人员强调。
潜在的生物标志物
由于研究人员发现的他们确定的对耳毒性药物引起的压力的遗传机制,这项研究也可能有助于病理学的诊断和治疗进展,这将使未来"测量这种压力并评估可能的治疗效果成为可能,例如开发能够阻止毛细胞消除过程或促进其修复的药物。"
此外,该研究还确定了一个新的基因Vsig10l2,它由毛细胞表达,在所有分析的模型中其表达显著降低。"这个基因作为临床前研究中慢性耳毒性的可能标志物非常值得关注,"Llorens说。
对不同毒素的相同反应
该研究最显著的元素之一是,分析使用了四种不同的慢性耳毒性模型,采用两种不同的动物物种和两种不同的毒素,然后交叉验证所有实验的结果。
这种综合分析使他们能够确定退化过程是对非常不同的毒素发生的。"这不是由特定毒素决定的反应,而是毛细胞的基本反应,它始终存在,以应对任何类型的慢性耳毒性,"巴塞罗那大学教授强调。
对其他病理的影响
该研究可能对理解其他病理有影响,因为研究人员提出,他们在慢性耳毒性中证明的反应可能代表对任何来源的慢性压力的一般反应。"这些结果可能与任何伴有前庭毛细胞渐进性损失的慢性病理相关,包括与年龄相关的前庭功能丧失。我们还假设听觉毛细胞可能会以类似方式反应,因此它们可能有助于理解耳聋,"Llorens解释道。
在这方面,研究团队正在研究(在TV3马拉松项目资助的框架内)前庭功能丧失对前庭神经鞘瘤患者的可能相关性,前庭神经鞘瘤是一种听觉前庭神经肿瘤,可能自发出现或作为2型神经纤维瘤病的后果。"通过这个项目,我们能够开发一个培养模型,使我们能够研究这些慢性影响,或者毛细胞在死亡前如何逐渐变得更加受损,"他总结道。
【全文结束】


