蛋白质可能会恢复耳朵中受损的声音检测细胞

约翰霍普金斯大学医学院的研究人员说，利用小鼠中的遗传工具，他们已经鉴定出一对蛋白质，它们可以精确控制何时将声音探测细胞(称为毛细胞)在哺乳动物的内耳中出生。在eLife上发表的一份报告中描述了这种蛋白质，它可能是未来疗法中恢复不可逆性耳聋患者听力的关键。

约翰·霍普金斯大学医学院神经科学副教授安吉莉卡·杜兹霍夫(Angelika Doetzlhofer)博士说：“长期以来，我们领域的科学家一直在寻找引发毛细胞形成的分子信号，以感测并传递声音。”“这些毛细胞是听力丧失的主要参与者，更多地了解它们的发育方式将帮助我们找出替换受损毛细胞的方法。”

为了让哺乳动物听到声音，声音振动会通过空心的蜗牛壳状结构(称为耳蜗)传播。耳蜗内部有两种类型的声音检测细胞，即内部和外部毛细胞，它们将声音信息传递到大脑。

估计90%的遗传性听力损失是由毛细胞问题或将毛细胞与大脑连接的听觉神经受损引起的。暴露于大声噪音或某些病毒感染引起的耳聋是由于毛细胞受损引起的。与其他哺乳动物和鸟类中的对应物不同，人类毛细胞无法再生。因此，一旦毛细胞受损，听力损失很可能是永久性的。

科学家们已经知道，毛细胞出生的第一步始于螺旋耳蜗的最外层。在这里，前体细胞开始转化为毛细胞。然后，就像体育迷在体育场内表演“波浪”一样，沿着耳蜗螺旋形状的前体细胞会沿着转变波变成毛细胞，当它到达耳蜗内部时就会停止。了解到毛细胞从何处开始发育，Doetzlhofer和她的团队研究了在耳蜗螺旋的正确位置和正确时间的分子提示。

在研究人员检查的蛋白质中，两种蛋白质(激活素A和卵泡抑素)的模式与众不同。沿着耳蜗的螺旋路径，在前体细胞转变为毛细胞的地方，激活素A的水平增加。然而，卵泡抑素似乎与激活素A的行为相反。当前体细胞首次开始转化为毛细胞时，其水平在耳蜗的最外层较低，而在前体细胞没有的耳蜗螺旋的最内层水平较高。尚未开始转换。激活素A似乎向内移动，而卵泡抑素向外移动。

“在自然界中，我们知道激活素A和卵泡抑素以相反的方式调节细胞，” Doetzlhofer说。“因此，根据我们在耳朵中的发现，这两种蛋白质似乎在前体细胞上发挥平衡作用，以控制沿耳蜗螺旋的毛细胞的有序形成。”

为了弄清楚激活素A和卵泡抑素如何精确地协调毛细胞发育，研究人员分别研究了这两种蛋白各自的作用。首先，它们增加了正常小鼠耳蜗中激活素A的水平。在这些动物中，前体细胞过早转化为毛细胞，导致毛细胞在整个耳蜗螺旋中过早出现。在被设计为过度生产卵泡抑素或根本不产生激活素A的小鼠中，毛细胞形成较晚，并出现紊乱并散布在耳蜗内的多行中。

Doetzlhofer说：“激活素A和卵泡抑素的作用在发育过程中是如此精确地计时，以至于任何干扰都会对耳蜗的组织产生不利影响。”“这就像盖房子一样-如果地基放置不正确，则建在其上的任何物品都会受到影响。”

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