研究人员发现了一种独特的生物机制，可能使内耳感觉毛细胞再生——这一过程此前被认为在人类中是不可能实现的。
特拉维夫大学Gray医学与健康科学学院研究团队进行的一项突破性研究，为数百万遭受不可逆听力损失的人们带来了希望。
研究人员发现了一种独特的生物机制，未来可能使内耳感觉毛细胞再生——这一过程此前被认为在人类中是不可能实现的。
该研究由特拉维夫大学医学与健康科学学院院长、Dumont听力障碍研究讲席教授Karen Avraham领导。
该研究由特拉维夫大学博士生Lama Khalaily主导，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。
研究结果发表在著名期刊《科学进展》上，题为"活体成像和多模态分析揭示Notch抑制后耳蜗支持细胞亚群的转分化"。
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输到大脑的电信号。与许多其他物种不同，包括人类在内的哺乳动物一旦毛细胞受损就无法再生，这使得听力损失成为永久性的。
Avraham在接受《耶路撒冷邮报》采访时表示，人工耳蜗——一种植入头部的电子设备，帮助严重至深度感音神经性听力损失者感知声音，绕过内耳受损的毛细胞，直接刺激听觉神经——并不理想。"它们可能不会被再生的毛细胞完全取代。"
研究团队发现了一种罕见的支持细胞亚群具有出人意料的再生潜力。与普遍反应不同，只有一部分特定细胞进入过渡状态并开始转化为毛细胞，这些细胞自然存在，可视为一种"储备种群"，每个人都拥有。Avraham指出，然而，有些人可能天生具有更强的再生潜力。
这些细胞被称为转分化迪特氏细胞(tDCs)，能够从支持细胞转变为毛细胞——这对毛细胞再生至关重要。
使用活体组织成像和单细胞多组学方法（整合生物层次以追踪细胞内信息流），"我们专注于紧邻毛细胞的支持细胞。在正常情况下，这些细胞无法再生或转化为毛细胞，"Avraham说。
为了了解是否以及如何克服这一限制，特拉维夫大学研究团队抑制了Notch信号通路——这是细胞间的关键通信机制，在胚胎发育过程中负责毛细胞分化。研究人员发现，这些细胞表现出独特的基因和表观遗传特征——基因表达的变化作为化学开关来开启或关闭基因；受环境、生活方式和发展影响；并且可以在细胞分裂期间传递。这使它们能够对刺激做出反应并启动再生过程。
对于治疗，可以在内耳进行注射，但需要外科医生操作。她表示，即使在五年前，"我们的发现也是不可能的，因为所使用的技术是新的。"
Avraham出生于加拿大，年少时移居美国。她在圣路易斯华盛顿大学获得生物学学士学位，并在雷霍沃特魏茨曼科学研究所获得博士学位。
她的研究重点是发现和表征导致遗传性听力损失的基因。利用遗传学、发育学、生物化学、细胞学和生物信息学工具，她的团队研究听力损失的分子基础。
"我们在以色列发现了57个与听力损失相关的基因，而全球共有224个，"Avraham说。"现在是一个非常令人兴奋的时期，因为美国食品药品监督管理局已经批准了针对罕见听力损失的基因治疗。美国每年只有20例，以色列一到两例。我们创建了概念验证。我们希望再生毛细胞，但通常为时已晚，因为听力已经丧失。然而，如果未来能够在婴儿出生时进行测试，我们就能预测问题，从而进行基因治疗。"
该团队使用了计算3D成像、先进的分子技术、多层次深度测序和大数据分析——而非人工智能。
"在科学中，没有什么是不可能的。我们十年前就开始研究毛细胞再生，但这仍然是一个非常年轻的领域，"她继续说道。
当被问及为何她相信对小鼠或组织的研究最终能转化为人类应用时，她断言"人类和小鼠的许多基因是相似的。我们惊讶地发现是特定细胞负责再生。我们确信会是支持细胞，但实际上是这些细胞的一个子集。"
Avraham经常收到来自渴望这种疗法的家庭的电子邮件。
"我想帮忙，但我谨慎避免提高他们的期望，因为这仍然是基础研究。但没有人成功做到我们所完成的。"
这一发现与实际人体治疗之间最大的科学障碍是监管和成本。Avraham指出，耳聋涉及如此多不同的基因，因此这些疾病很罕见，制药公司不太愿意投资。
研究人员指出，更深入地了解使某些细胞能够再生的机制，可能为开发激活其他细胞这种再生能力的创新治疗方法铺平道路。
未来的治疗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。
据研究团队称，这一发现代表了向开发听力损失再生治疗方法迈出的重要一步——在这一领域，目前不存在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。
"我们的研究表明，即使在长期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，尽管非常有限，仅出现在罕见的细胞亚群中。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，"Avraham总结道。
"如果我们能够做到这一点，我们可能会为开发恢复听力的创新生物治疗方法奠定基础，而不仅仅是补偿听力损失。"
"这是向更深入理解听觉系统乃至一般神经系统再生迈出的第一步，但也是重要的一步。"
该研究得到了以色列科学基金会突破性研究资助、Ernest和Bonnie Beutler基因组医学卓越研究计划以及特拉维夫大学Sagol再生医学中心的支持。
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