据《每日科学》报道,华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员在小鼠内耳正常发育所需的基因研究中取得突破,为人类耳聋提供了新线索。该基因在人类中称为FGF20,位于与遗传性耳聋相关的基因组区域。
研究团队通过失活小鼠体内的FGF20基因,发现这些小鼠虽然存活且健康,但完全丧失听力。该成果于1月3日在线发表于《PLoS Biology》杂志。结果显示,FGF20失活导致内耳中负责声音放大的外层毛细胞丧失约三分之二,而内层毛细胞(负责将放大信号传递至大脑)数量正常。
这是首次证明内毛细胞和外毛细胞可独立发育。第一作者Sung-Ho Huh博士指出:“大多数年龄相关和噪音引起的听力损失均源于外毛细胞损失。”因此,FGF20信号可能是哺乳动物外毛细胞再生的关键步骤,而哺乳动物是唯一无法再生毛细胞的脊椎动物。
共同作者Mark E. Warchol博士补充道:“鸟类及其他非哺乳脊椎动物均具备毛细胞再生能力。理解哺乳动物的差异极具研究价值。”FGF20编码成纤维细胞生长因子家族成员,该家族在胚胎发育、组织修复和伤口愈合中发挥广泛作用。
研究还发现,FGF20信号必须在胚胎发育第14天或之前开启,才能产生正常内耳;若在第15天或之后开启,内耳发育异常。Ornitz教授解释:“外毛细胞前体细胞需在早期暴露于FGF20蛋白,第14天后暴露已无意义。”这一关键时间窗在其他脊椎动物中不存在,后者终生保持毛细胞再生能力。
FGF20是否参与再生仍是未解之谜。Warchol团队正在开展相关实验,而FGF20已显示参与斑马鱼鳍再生等过程。此外,FGF20基因位于与先天性耳聋相关的DFNB71遗传区域中心,贝勒医学院正对该区域测序以寻找突变。