特拉维夫大学Gray医学与健康科学学院的研究团队进行的一项研究为数百万患有不可逆听力损失的人们带来了新的希望。研究人员发现了一种独特的生物机制,这种机制可能在未来使内耳感觉毛细胞再生成为可能——这一过程以前被认为在人类中是不可能的。
这项研究由Gray医学与健康科学学院院长、Sarah和Felix Dumont听力障碍研究讲席教授Karen Avraham领导。研究主要由特拉维夫大学博士生Lama Khalaily负责,并与特拉维夫大学Wise生命科学学院的David Sprinzak教授、Sprinzak实验室的Shahar Kasirer、内布拉斯加州奥马哈Creighton大学的Litao Tao博士以及其他研究人员合作完成。研究结果发表在《Science Advances》期刊上。
为何听力损失是永久性的
听力损失通常是由耳蜗中毛细胞受损引起的——这些细胞负责检测声音并将其转换为传送到大脑的电信号。与许多其他物种不同,包括人类在内的哺乳动物一旦这些细胞受损,就无法再生这些细胞,使损失永久性。
发现可再生细胞
研究人员使用活体组织成像和单细胞多组学方法,专注于支持细胞——这些细胞通常位于毛细胞旁边,在正常情况下不能再生或转化为毛细胞。为了探索如何克服这一限制,研究团队抑制了Notch信号通路——这是细胞间的一种关键通讯机制,负责胚胎发育期间的毛细胞分化。
研究团队发现了一个具有意外再生潜力的罕见支持细胞亚群。与普遍反应不同,只有一部分特定的细胞进入过渡状态并开始转化为毛细胞。
这些细胞被称为转分化Deiters细胞(tDCs),能够从支持细胞转变为毛细胞——这是毛细胞再生所必需的一步。研究人员发现这些细胞表现出独特的遗传和表观遗传特征,使它们能够对刺激做出反应并启动再生过程。
研究人员认为,深入了解使某些细胞能够再生的机制,可能为开发创新治疗方法铺平道路,这些方法可以激活更多细胞的这种再生能力。未来的方法可能涉及基因和表观遗传干预的组合,旨在绕过现有的生物障碍。
研究团队指出,这代表了向开发听力损失再生治疗迈出的重要一步——目前该领域没有恢复性医疗解决方案,只有助听器和人工耳蜗等辅助措施,以及有限的基因治疗。
"第一步但意义重大"
Avraham总结道:"我们的研究表明,即使是在长期以来被认为无法再生的组织中,如内耳的耳蜗,实际上也存在隐藏的再生能力,尽管这种能力非常有限,只出现在细胞的罕见亚群中。现在的主要挑战是了解如何在更多细胞中扩展和激活这种能力。"
"如果我们成功做到这一点,我们可能会为开发创新的生物治疗方法奠定基础,这些方法可以恢复听力,而不仅仅是补偿听力损失。这是迈向更深入了解听觉系统乃至一般神经系统再生的重要但第一步。"
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