eLIFE：发现关键蛋白有望治愈失聪
2019-09-30 佚名 中国科学报
近日，约翰斯 · 霍普金斯医学院的研究人员已经利用基因工具在老鼠体内发现了一对蛋白质，它们精准地控制着一种名为毛细胞的声音探测细胞何时在哺乳动物的内耳中诞生。研究人员在《生活》杂志上发表的一篇报告中描述了这对蛋白质，它们有可能成为未来不可逆转的失聪患者恢复听力的关键。
近日，约翰斯 · 霍普金斯医学院的研究人员已经利用基因工具在老鼠体内发现了一对蛋白质，它们精准地控制着一种名为毛细胞的声音探测细胞何时在哺乳动物的内耳中诞生。研究人员在《生活》杂志上发表的一篇报告中描述了这对蛋白质，它们有可能成为未来不可逆转的失聪患者恢复听力的关键。
据估计，90% 的遗传性听力受损是由毛细胞问题或连接毛细胞和大脑的听觉神经受损引起的。失聪是由于暴露在噪音中或某些病毒感染引起的毛细胞受损。与其他哺乳动物和鸟类的毛细胞不同，人类的毛细胞无法再生。因此，一旦人类的毛细胞受损，听力受损很可能就是永久性的。
毛细胞诞生的第一步就是从螺旋状耳蜗的最外层开始的。在这里，前体细胞开始转化为毛细胞。然后，前体细胞会像波浪一样沿着螺旋形状的耳蜗一路转变成为毛细胞，在到达耳蜗内部时这一转化过程就会停止。
约翰斯 · 霍普金斯大学医学院神经科学副教授安吉利卡 · 多茨霍费尔和她的团队了解了毛细胞的发源地之后，就开始沿着耳蜗螺旋寻找毛细胞在正确位置和正确时间出现的分子线索。在研究人员检测的蛋白质中，激活素 A 和卵泡抑素两种蛋白质从其他蛋白质中脱颖而出。沿着耳蜗的螺旋路径，前体细胞转化为毛细胞的地方激活素 A 的水平会增加。然而，卵泡抑素的表现似乎与激活素 A 的表现相反。也就是说，激活素 A 向内呈波状运动，而卵泡抑素向外呈波状运动。
为了弄清楚激活素 A 和卵泡抑素是如何协调毛细胞发育的，研究人员分别研究了这两种蛋白的作用。首先，他们增加了正常小鼠耳蜗中激活素 A 的水平。在这些小鼠中，前体细胞过早地转化为毛细胞，导致毛细胞沿着耳蜗螺旋过早出现。在那些卵泡抑素过多或者根本不产生激活素 A 的小鼠中，毛细胞则形成较晚，而且看起来杂乱无章，散乱地分散在耳蜗内。
接下来，研究人员更深入地研究了为什么过多的叶酸会导致毛细胞紊乱。他们发现，这种蛋白质含量过高会导致前体细胞分裂得更加频繁，从而使更多的前体细胞以一种随意的方式转化为内部毛细胞。
多茨霍费尔指出，她在毛细胞发育方面的研究虽然是基础性的，但对治疗由受损毛细胞引起的耳聋具有潜在的应用价值。这项研究由美国国家失聪和其他沟通障碍研究所和大卫 ·M· 鲁宾斯坦听力研究基金提供资助。
原始出处：
Meenakshi Prajapati-DiNubila， Ana Benito-Gonzalez， Erin Jennifer Golden， et al. A counter gradient of Activin A and follistatin instructs the timing of hair cell differentiation in the murine cochlea. eLife 2019；8：e47613 DOI： 10.7554/eLife.47613.
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