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聋鼠的听觉细胞成功再生

一项新的研究表明,一些由过量的噪音暴露引起的听力损失可以通过药物来逆转。

声音传感器:内耳中脆弱的声音检测细胞在暴露于大声噪音或有毒化合物后可能会受损并死亡(上),但它们可以通过药物再生(下)。

喜欢听现场音乐表演的音乐迷们听着!根据美国和日本研究人员上周在《神经元》杂志上发表的一项研究,通过药物至少可以部分逆转因暴露在噪音中而导致的听力损失。

这项工作首次证明药物可以刺激哺乳动物耳朵的声音检测毛细胞再生,而这些毛细胞可能会因噪音暴露而受损。虽然某些动物(例如鸟类)的毛细胞可以自行再生,但人类和其他哺乳动物的毛细胞却不能。细胞可能因感染或某些药物的副作用以及暴露于噪音后而受损。

先前的研究暗示基因疗法可能能够诱导成年哺乳动物耳朵的再生。现在,马萨诸塞州眼耳医院和哈佛医学院的干细胞生物学家阿尔伯特·埃奇(Albert Edge)及其同事证明,一种化合物可以通过刺激支持细胞发育成新的毛细胞来达到同样的效果。

研究中使用的药物可以抑制一种名为 Notch 的蛋白质的活跃性,Edge 的实验室和其他人之前已经证明这种蛋白质可以阻止支持细胞转变为毛细胞。 “这就像松开汽车的刹车一样,”埃奇说。

该药物最初是为了治疗阿尔茨海默病而开发的,但它失败了,部分原因是抑制调节体内许多基因的 Notch 会产生副作用。

在这项研究中,口服该药物可以改善聋鼠的听力并增加毛细胞的数量,但它也有明显的副作用。因此,研究小组尝试将药物直接输送到内耳,药物不太可能到达身体的其他部位,Edge 说。 “当我们通过局部给药来治疗[小鼠]时,它们看起来非常健康,”他说。 “但在将其用于患者之前,我们必须确保这一点。”

在治疗小鼠大约一个月后,Edge 与日本东京庆应义塾大学医学院的干细胞生物学家 Kunio Mizutari 和 Masato Fujioka 合作,发现动物耳朵中的一些支持细胞已经变成了毛细胞。 Edge 说,接受这种治疗的小鼠低频听力恢复了约 20%。

斯坦福大学医学院研究毛细胞再生的耳鼻喉医生兼科学家艾伦·程 (Alan Cheng) 表示,这些结果是对先前迹象的重要证实,即成年哺乳动物耳朵可以再生。 “但需要做更多的工作来验证它在不同损伤模型中的效用——以任何明确的方式表明患者可以从中受益,”他说。

为了了解药物对听力的改善程度,研究人员在每只动物的耳道中放置了一个小型放大器,并在隔音室中观察脑干对声音做出反应的电活动。 “在治疗之前,无论我们发出多少声音,老鼠都不会做出反应,”埃奇说。然而,在治疗后,研究小组可以检测到响应大声、低频声音的电活动。

在这种药物或类似化合物用于治疗人类患者之前,还有很多工作要做。 “我们发现听力恢复的幅度很小,”埃奇说。 “用人类的话来说,老鼠从严重失聪变成能够听到相当大的低音声音。”接下来,研究小组将探索该药物是否可以再生因噪音以外的创伤(例如接触毒素)而受损的毛细胞。

Cheng 还指出,虽然小鼠在暴露于噪音后不久就接受了药物治疗,但大多数人直到损伤发生很久之后才会寻求诊断或治疗。他说,人类的听力损失通常要“几天或几周后”才能被诊断出来。 “必须弄清楚这种治疗是否以延迟的方式有用。”

生物医学新闻
作者:Susan Young,2013 年 1 月 15 日

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