制造老化听力细胞的新工具

由于衰老、噪音和某些癌症治疗药物和抗生素导致的听力丧失已经是不可逆转的,因为科学家们无法重新编程现有的细胞,使它们在死亡后发育成对听力至关重要的外耳和内耳感觉细胞。
但是西北医学院的科学家们发现了一种控制耳朵的主基因头发细胞进入外部或内部细胞,克服了阻碍这些细胞发育以恢复听力的主要障碍。
这项研究将发表在自然5月4日。
西北大学范伯格医学院麻醉、神经学和神经科学教授、该研究的主要作者Jaime Garcia-Anoveros说:“我们的发现为我们提供了第一个制造一种类型与另一种类型的透明细胞开关。”“它将提供一种以前无法使用的工具来制造内部或外部毛细胞。我们已经克服了一个重大障碍。”
在美国55岁至64岁的成年人中,约有8.5%的人患有致残性听力损失。在65岁至74岁的人群中,这一比例接近25%,在75岁及以上的人群中,这一比例达到50%,报告疾病控制中心
目前,科学家们可以制造出人工毛细胞,但它不能分化为提供不同基本功能的内细胞或外细胞。这一发现是开发这些特定细胞的重要一步。
当细胞蹲下跳跃时,“就像一场芭蕾舞”
死亡外毛细胞由耳蜗引起的耳聋和听力丧失是最常见的原因。这些细胞在胚胎中发育而不繁殖。外毛细胞随着声波的压力而膨胀和收缩,并为内层毛细胞放大声音。内部细胞将这些振动传递给神经元,从而产生我们所听到的声音。
“这就像一场芭蕾舞,”加西亚-安诺沃斯在描述内外细胞的协调运动时充满敬畏地说。“外耳蹲下、跳跃,将内耳进一步提入耳朵。
“耳朵是一个美丽的器官。在哺乳动物的其他器官中,细胞的位置没有如此精确。(我的意思是,以微米的精度)。否则,听力不会发生。”
西北大学的科学家发现,控制耳毛细胞的主基因开关是TBX2。当基因表达时,细胞就变成了内毛细胞。当基因被阻断时,细胞就变成了外毛细胞。Garcia-Anoveros说,要想产生这些细胞中的一种,就需要一个基因鸡尾酒。ATOH1和GF1基因都需要从非毛细胞中生成耳蜗毛细胞。然后TBX2将被打开或关闭,以产生所需的内部或外部细胞。
目标是重新编程支持细胞,这些支持细胞分布在毛细胞之间,并为它们提供结构支持,使其成为外部或内部毛细胞。
“我们现在可以弄清楚如何制造内部或外部的头发细胞并找出为什么后者更容易死亡和引起耳聋,”加西亚-安诺沃斯说。他强调,这项研究仍处于实验阶段。
这篇文章的标题是“Tbx2是内外毛细胞分化和维护的主要调节因子。”
其他西北大学的作者包括共同主要作者Anne Duggan, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García Gómez, Yingji Zhou, Kazuaki Homma和Mary Ann Cheatham。
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