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不懼過(guò)往，不畏將來(lái)！1小時(shí)前

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美國(guó)約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一對(duì)蛋白質(zhì)——激活素A和卵泡抑素，它們精確地控制著聲音探測(cè)細(xì)胞——毛細(xì)胞在哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中產(chǎn)生的時(shí)間。這可能是未來(lái)治療不可逆轉(zhuǎn)失聰患者的關(guān)鍵。 

小鼠耳蝸，毛細(xì)胞呈綠色，聽(tīng)神經(jīng)細(xì)胞呈紅色。

近日，美國(guó)約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一對(duì)蛋白質(zhì)——激活素A和卵泡抑素，它們精確地控制著聲音探測(cè)細(xì)胞（毛細(xì)胞）在哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中產(chǎn)生的時(shí)間。這可能是在不遠(yuǎn)的未來(lái)治療不可逆轉(zhuǎn)失聰患者的關(guān)鍵。相關(guān)論文于近期發(fā)表在eLife雜志上。約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)副教授Angelika Doetzlhofer博士說(shuō)：“長(zhǎng)期以來(lái)，我們一直在尋找能觸發(fā)毛細(xì)胞（能夠感覺(jué)并傳遞聲音）形成的分子信號(hào)。毛細(xì)胞異常是聽(tīng)力喪失的主要原因，了解它們的發(fā)育過(guò)程將有助于我們找到替代受損毛細(xì)胞的方法?！辈溉閯?dòng)物的耳蝸內(nèi)層有兩種類型的聲音探測(cè)細(xì)胞——內(nèi)毛細(xì)胞和外毛細(xì)胞，它們負(fù)責(zé)向大腦傳遞聲音信息。據(jù)估計(jì)，90%的遺傳性聽(tīng)力損失是由毛細(xì)胞受損或連接毛細(xì)胞和大腦的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)受損引起的。暴露于噪音或某些病毒感染都可能損害毛細(xì)胞，進(jìn)而引發(fā)耳聾。與其他哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類的毛細(xì)胞不同，人類的毛細(xì)胞不能再生。因此，一旦毛細(xì)胞受損，聽(tīng)力損失很可能是永久性的?？茖W(xué)家們已經(jīng)知道，毛細(xì)胞首先是從螺旋狀耳蝸的最外層開(kāi)始產(chǎn)生的。在這里，前體細(xì)胞會(huì)沿著螺旋形的耳蝸，像波浪一樣一波一波地分化為毛細(xì)胞，一直到耳蝸的內(nèi)部才停止。Doetzlhofer和她的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)知道了毛細(xì)胞是從哪里開(kāi)始發(fā)育的，于是他們開(kāi)始沿著耳蝸螺旋尋找在正確的位置和正確的時(shí)間出現(xiàn)的分子線索。

研究過(guò)程中，兩種蛋白質(zhì)——激活素A（Activin A）和卵泡抑素（follistatin）的表達(dá)模式從其他蛋白質(zhì)中脫穎而出。在前體細(xì)胞沿著耳蝸的螺旋路徑轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞時(shí)，激活素A水平增加。然而卵泡抑素似乎具有與激活素A相反的行為，當(dāng)前體細(xì)胞開(kāi)始轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞時(shí)，耳蝸?zhàn)钔鈱拥穆雅菀炙厮捷^低，而在前體細(xì)胞還沒(méi)有開(kāi)始轉(zhuǎn)化的耳蝸螺旋的最深處，卵泡抑素的水平則很高。簡(jiǎn)而言之，激活素A向內(nèi)呈波狀運(yùn)動(dòng)，而卵泡抑素向外呈波狀運(yùn)動(dòng)。Doetzlhofer說(shuō)：“在自然界中，我們知道激活素A和卵泡抑素以相反的方式調(diào)節(jié)細(xì)胞。根據(jù)我們?cè)诙淅锏陌l(fā)現(xiàn)，這兩種蛋白質(zhì)對(duì)前體細(xì)胞起著平衡作用，控制著毛細(xì)胞沿耳蝸螺旋的有序形成?！?img doc360img-src='http://image109.360doc.com/DownloadImg/2019/08/0710/167812212_6_20190807103408534' src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2019/08/0710/167812212_6_20190807103408534" alt="500">之后，為了弄清楚激活素A和卵泡抑素是如何協(xié)調(diào)毛細(xì)胞發(fā)育的，研究人員分別研究了這兩種蛋白的作用。首先，他們?cè)黾恿苏Ｐ∈蠖佒屑せ钏谹的水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前體細(xì)胞過(guò)早轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞，導(dǎo)致毛細(xì)胞沿著耳蝸螺旋過(guò)早出現(xiàn)。而在增加卵泡抑素，或降低激活素A的小鼠耳蝸中，毛細(xì)胞則形成較晚，而且看起來(lái)雜亂無(wú)章，呈多排分散在耳蝸內(nèi)。Doetzlhofer說(shuō)：“在發(fā)育過(guò)程中，激活素A和卵泡抑素的作用非常精確，任何干擾都可能對(duì)耳蝸組織產(chǎn)生負(fù)面影響。這就像蓋房子一樣，如果地基打得不好，任何建在上面的東西都會(huì)受到影響?！苯酉聛?lái)，研究人員更深入地研究了為什么過(guò)多的卵泡抑素會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)胞紊亂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，卵泡抑素的高水平會(huì)導(dǎo)致前體細(xì)胞分裂得更頻繁，從而使更多的前體細(xì)胞以一種隨意的方式轉(zhuǎn)化為內(nèi)部毛細(xì)胞。Doetzlhofer指出，她的團(tuán)隊(duì)在毛細(xì)胞發(fā)育方面的研究雖然是基礎(chǔ)性的，但對(duì)治療由受損毛細(xì)胞引起的耳聾具有潛在的應(yīng)用價(jià)值?！拔覀儗?duì)毛細(xì)胞的進(jìn)化很感興趣，因?yàn)檫@是一個(gè)有趣的生物學(xué)問(wèn)題，但我們也想利用這些知識(shí)來(lái)改善或發(fā)展新的聽(tīng)力損失治療策略。”

◎編譯 |花花

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◎責(zé)編 |張夢(mèng)

◎期刊來(lái)源 | eLife

◎期刊編號(hào)| 2050-084X

◎原文鏈接：

https:///news/2019-08-proteins-sound-detecting-cells-ear.html

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