黑色素在遗传性听力损失中的作用取决于基因环境,可能起到保护或加剧的作用——这是日本研究人员的一项最新发现。通过使用缺乏SLC26A4基因的基因工程小鼠,研究人员发现黑色素降解问题导致其在内耳中病理性积累,从而引发慢性炎症和巨噬细胞激活。这些发现可能为减轻某些形式的遗传性听力损失提供新的治疗策略。
黑色素与听力损失之间的潜在联系
黑色素与巨噬细胞激活对SLC26A4缺陷小鼠听力损失的影响
Aoki等(2025)|《神经疾病神经生物学》| DOI: 10.1016/j.nbd.2025.106962
尽管遗传性听力损失影响全球数百万人,但决定其严重程度的因素仍然鲜为人知。一个特别令人困惑的现象是,即使在同一家庭中,携带相同基因突变的患者症状也存在很大差异。这种变化表明,除了主要的基因缺陷外,其他因素可能会影响疾病的进展,但识别这些因素一直是一项挑战。
有趣的是,最近的研究揭示了黑色素色素沉着与内耳正常功能之间存在复杂的关系。然而,将黑色素与听觉健康联系起来的具体机制仍不清楚。虽然一些研究表明黑色素具有抗氧化保护作用,但其他研究指出,在某些病理条件下,它可能会促进炎症过程。
为了阐明这一主题,由东京科学研究所(Science Tokyo)助理教授伊藤卓(Taku Ito)领导的研究团队利用基因改造小鼠探索了色素如何影响听力损失的进展。他们的论文于2025年5月17日在线发表在《神经疾病神经生物学》第212卷上,揭示了黑色素在遗传性听力损失中扮演的双重角色——根据潜在的基因条件,它可以作为保护者或病理触发器。
研究人员比较了两组缺乏SLC26A4基因的小鼠,该基因的突变通常与人类遗传性听力损失相关。一组是白化(无色素)小鼠,另一组则具有正常色素沉着。通过先进的三维形态学分析和降维技术,他们探讨了两组小鼠在听力、基因表达和免疫细胞行为方面的差异。
研究团队发现,有色素的小鼠表现出更严重的听力损失,并且其内耳中巨噬细胞显著增大——这是一种激活的免疫细胞类型。值得注意的是,转录组分析显示,黑色素的积累并非由于过量生产,而是由于降解机制受损所致。研究人员未发现黑色素合成基因增加,这表明代谢紊乱阻止了黑色素的正常清除。“我们发现非色素和色素SLC26A4缺陷小鼠在巨噬细胞形态和免疫反应方面存在显著差异,”伊藤解释道,“我们的分析表明,黑色素的存在显著改变了巨噬细胞的激活途径。”
基于这些发现,研究团队提出了一种新的病理级联反应:SLC26A4功能丧失引发代谢压力,损害黑色素降解,进而导致色素积累,慢性激活免疫细胞并促进炎症。这一连锁反应最终加剧了有色素个体的听力损失,而无色素个体则未受影响。
总的来说,这项研究的结果在基础科学和临床医学方面都具有重要意义。“我们的研究强调了黑色素的上下文依赖性双重角色——既是保护因素,又是病理触发器——并指出这些发现未来可能应用于个性化医疗,”伊藤指出。例如,色素状态可以作为预测疾病严重程度的生物标志物。同样,未来针对遗传性听力损失的治疗策略可能会靶向黑色素降解途径或调节免疫反应,以防止驱动听力损失进展的炎症级联反应。此外,这项研究的见解表明,不同种族在听觉障碍易感性方面存在差异。
希望这些结果能够为更全面地理解遗传性听力损失以及缓解它的新方法铺平道路!
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