在内耳深处,在半规管的基部,坐着称为小嵴的小前庭器官 - 或简称crista。在数百万感觉毛细胞的帮助下,crista帮助我们在穿越太空时保持目光,与现代相机中的稳定器功能不同。如果没有这些毛细胞的健康人群,大脑就会努力保持导向,并追踪它相对于我们的眼睛和耳朵所感知的周围世界的位置。
虽然我们通常将内耳中的结构与听觉相关联,而不是平衡,但这种空间损害 - 一直想象眩晕 - 有助于老年人成年人的另一种普遍健康问题:摔倒。仅在美国,每年就有超过300万次急诊就诊和800,000例住院治疗,使医疗总费用超过500亿美元。由于骨骼减弱,跌倒是髋部骨折和创伤性脑损伤的主要原因,通常是老龄化的转折点生活事件,影响了移动性,生产力和独立性。
然而,目前,嵴仍未得到充分研究,留下了关于这些关键器官的性质以及随着年龄的增长而失去的毛细胞的诱人问题 - 我们似乎只有在它们消失时才会错过。生物结构教授Olivia Bermingham-McDonogh博士和威斯康星大学干细胞与再生医学研究所(ISCRM)的一名教员也决心改变这种状况。
“嵴是非常难以接近的,”Bermingham-McDonogh博士解释道。“因此,我们对它们的了解要少于我们对耳蜗的了解,例如。我们需要更多的数据来帮助我们了解这些结构是如何起作用的,尤其是它们内部的毛细胞。“两次注射资金有助于推动研究嵴的研究。
两年前,Bermingham-McDonogh博士通过华盛顿州支持的早期资助计划获得了创新试点奖(IPA)。“近期行动计划”允许她的团队收集追求多年拨款所需的初步数据,这反过来又可以维持一项重大的研究项目。
“IPA绝对至关重要,”Bermingham-McDonogh博士说。“它使我们有能力为我们的实验室配备人员,并在最初的,有时是脆弱的研究阶段追求我们的热情。同样重要的是,来自社区的一个巨大声明是,我们提出的问题很重要。“
在IPA的推动下,Bermingham-McDonogh博士着手确保维持其工作所需的多年资金。本月肯定会以美国国立卫生研究院的一项重大R01拨款的形式到达,这是对威斯康星大学五十倍的投资回报,也证明了播种新研究的重要性。
Bermingham-McDonogh博士和她的实验室现在专注于回答这个价值数百万美元的问题:是否有可能再生感官毛细胞,帮助我们保持直立和健康?
为了做到这一点,他们正在放大单个细胞 - 正在进行的测序工作,与基因组科学助理教授Cole Trapnell博士合作 - 涉及用微观条形码标记遗传物质。“我们将组织分成单个细胞,然后仔细观察mRNA,”Bermingham-McDonogh博士说。“这让我们可以看到基因的表达以及每个细胞实际发挥的作用。”
事实上,嵴中至少有两种类型的细胞 - 对平衡至关重要的感觉毛细胞,以及能够支持细胞的细胞。在某些情况下会产生毛细胞。一生中毛细胞的逐渐丧失表明随着年龄的增长,再生能力逐渐消失。
Bermingham-McDonogh博士怀疑这不是真的。他们在小鼠中观察到一种称为Notch途径的信号系统在成年嵴的某些区域 - 但不是所有区域 - 都是活跃的。此外,阻断Notch途径似乎有助于支持细胞成为毛细胞。
假设?“我们认为有一部分支持细胞能够保留产生感觉细胞的能力,”Bermingham-McDonogh博士说。“当我们阻断Notch途径时,我们正在寻找随着时间的推移
而减少的细胞群。”通过研究为什么一些细胞群体变得枯竭,研究团队可能能够确定一组能够保持再生能力的细胞。 ,至关重要的是,了解原因。
虽然Bermingham-McDonogh博士可能通过专心凝视crista开辟了新的领域,但她是更广泛的一组UW科学家的一部分,负责研究毛细胞再生,包括ISCRM会员教师David Raible和Jennifer Stone。
美国国立卫生研究院(Bermingham-McDonogh)博士实验室的资助已经指出了投资新颖研究的巨大好处,因为早期奖项成为主要资金的跳板,现在正在支持一项前瞻性思维工作,以最终缓解大规模人类和日益严重的健康危机的经济损失。
“无论我们发现什么都非常重要,”Bermingham-McDonogh博士说。“因为它告诉我们关于毛细胞的一些信息,它告诉我们一些尚未仔细研究过的器官结构。长期目标是产生一系列数据,使我们朝着某一天减少遭受摔倒的人数迈出了一步。“
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