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蛋白质的发现可能导致新的听力损失治疗

健康 89xy 4周前 (09-28) 24次浏览

一项新的小鼠基因研究发现了两种蛋白质,这两种蛋白质有助于组织在内耳接收声波的毛细胞的发育。

蛋白质的发现可能导致新的听力损失治疗

Pinterest上的分享听力损失的新治疗方法可能即将问世。马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯医学院的研究人员认为,他们的发现可能是逆转由受损毛细胞引起的听力损失的关键。

eLife
杂志上最近的一篇论文对这项调查进行了全面的描述。

“我们领域的科学家,”约翰·霍普金斯大学神经科学副教授安吉丽娜·多etzlhofer博士说,“长期以来一直在寻找触发感知和传递声音的毛细胞形成的分子信号。”

“这些毛细胞是听力损失的主要因素,了解更多关于它们如何发展的信息将有助于我们找到替代受损毛细胞的方法,”她补充道。

在哺乳动物中,听觉依赖于两种检测声音的细胞:内毛细胞和外毛细胞。

这两种类型的毛细胞排列在耳蜗内侧,耳蜗是内耳中的螺旋形空腔。毛细胞形成不同的模式,包括三排外部细胞和一排内部细胞。

当声波沿着壳状结构传播时,细胞会感知声波,并将信息传递给大脑。

毛细胞的发育和丧失

90%以上的听力损失是由毛细胞和连接毛细胞与大脑的神经问题造成的。

大多数哺乳动物和鸟类都有自动替换丢失或损坏的毛细胞的能力,但这种情况不会发生在人类身上。一旦我们失去了毛细胞,听力损失似乎是不可逆转的。

胚胎发育过程中耳蜗毛细胞的产生是一个高度组织化和复杂的过程,涉及精确的时间和位置。

这个过程始于耳蜗外的未成熟细胞转化为完全形成的毛细胞。

从外耳蜗开始,有序的转换就像波浪一样沿着螺旋的内层进行,直到它到达最里面的区域。

尽管科学家已经发现了许多关于毛细胞形成的信息,但控制“精确细胞模式”的分子信号仍然不清楚。

信号如何使过程的正确部分在正确的时间发生,以“促进听觉感觉分化并指导其分级模式?”

信号蛋白和梯度

为了尝试回答这个问题,Doetzlhofer和她的同事研究了小鼠胚胎的耳蜗发育。他们研究了在发育中的耳蜗毛细胞形成中起作用的信号蛋白。

研究人员研究的两种蛋白质引起了他们的注意:激活素A和卵泡抑素。

他们看到了在前体细胞沿着耳蜗螺旋内部转化为成熟毛细胞的过程中,这两种蛋白质的水平是如何变化的。

蛋白质水平似乎根据发育模式的时间和位置而变化。

当未成熟细胞开始发育成毛细胞时,耳蜗最外层的激活素A水平较低,而在螺旋最内层的未成熟细胞尚未开始转化的地方,激活素A水平较高。

作者将这种从高到低的蛋白质水平变化称为信号梯度。

“信号梯度在胚胎发育过程中控制生长和分化方面起着重要作用,”他们指出。

这两种蛋白质“以相反的方式工作”

激活素A信号梯度是单向的,以向内的波运动,而卵泡抑素信号梯度是反向的,就像波向外运动。

“在自然界,我们知道激活素A和卵泡抑素以相反的方式调节细胞,”多etzlhofer解释说。

这些发现似乎表明,这两种蛋白质通过相互平衡来控制耳蜗螺旋毛细胞的精确和精细发育。

对正常小鼠和基因工程小鼠的进一步研究证实了这一观点。

正常小鼠耳蜗中激活素A的增加使毛细胞过早成熟。

相反,在产生过多卵泡抑素或根本不产生激活素A的基因工程小鼠中,毛细胞形成得太晚。结果是耳蜗螺旋内侧的毛细胞杂乱无章。

“激活素A和卵泡抑素的作用在发育过程中非常精确,任何干扰都会对耳蜗的组织产生负面影响。”

Angelika Doetzlhofer,博士

多etzlhofer认为,这些发现可能会为恢复因毛细胞丢失而受损的听力带来新的治疗方法。


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