美国俄勒冈卫生及科学大学(OHSU)研究团队通过基因移植技术,成功在实验鼠的耳蜗内培育出听力毛发细胞,为未来恢复人类听力损伤提供了重要的科学依据。该研究成果发表在最新一期的《自然》杂志上,标志着听力再生领域取得了关键进展。
耳聋的主要原因是内耳毛发细胞受损,导致声音信号无法有效传递至大脑。毛发细胞位于耳蜗内的柯蒂氏器中,数量约为1.5万至2万个,这些细胞通过其表面的蛋白纤维束将机械声波转换为电脉冲信号。毛发细胞极其脆弱,年龄增长、长期噪音暴露或疾病均可引起其损伤甚至死亡,进而导致不可逆的听力丧失。
研究负责人、OHSU医学院听力研究中心耳鼻喉学助理教授约翰·布莱根德博士及其团队通过将关键转录因子基因Atoh1移植至实验鼠耳蜗,成功诱导非感觉上皮细胞转分化为功能性毛发细胞。Atoh1是一种碱性螺旋-环-螺旋转录因子,在内耳发育过程中对毛发细胞分化起决定性作用。
基因植入发生在毛发细胞纤维形成之前的数周内,4天后,电子显微镜观察显示,实验鼠耳蜗中新生毛发细胞数量较对照组增加了一倍。进一步研究表明,Atoh1不仅促进了柯蒂氏器外部细胞的生长,也刺激了内部细胞的增生。这些新生毛发细胞能够有效将声波信号转化为电脉冲,显示出功能性恢复的潜力。
专家指出,该研究首次证明通过基因移植可在哺乳动物耳蜗内诱导毛发细胞再生,开辟了治疗听力损失的新途径。未来研究需明确Atoh1的最佳剂量及安全有效的递送方式,以实现临床应用。布莱根德博士表示,利用健康新细胞替代受损细胞恢复听力功能是可行的方向,尽管在失聪动物模型中基因移植是否能完全恢复听力尚待验证,但这项研究已迈出了关键一步。