研究者一直在追蹤一條對(duì)胚胎小鼠耳感覺器官定位起決定作用的細(xì)胞信號(hào)途徑，并于近日在胚胎內(nèi)耳組織中激活了該信號(hào)，研究者發(fā)現(xiàn)信號(hào)的激活使得該處開始生成聽覺“斑塊”。該發(fā)現(xiàn)為開展神經(jīng)損傷性聽力喪失的修復(fù)研究提供了新途徑。研究結(jié)果發(fā)表在《PNAS》雜志上。

（此圖為發(fā)育過程中激活Notch信號(hào)生成的“聽覺斑”，紅色的為內(nèi)耳毛細(xì)胞，綠色為支持細(xì)胞）

    該研究是由西雅圖華盛頓大學(xué)生物學(xué)結(jié)構(gòu)系的研究員Byron H. Hartman, Thomas Reh, 和Olivia Bermingham- McDonogh共同完成的。這三位研究者都是華盛頓大學(xué)干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)研究所的成員。第一作者Bermingham-McDonogh還是華盛頓大學(xué)Virginia Merrill Bloedel聽力研究中心的成員。

    內(nèi)耳毛細(xì)胞是最重要的人體聽覺感受器，它可對(duì)聲波和其他震動(dòng)產(chǎn)生反應(yīng)，通過神經(jīng)細(xì)胞放大聲音信號(hào)，并將信號(hào)編碼傳輸給大腦。醫(yī)學(xué)研究證實(shí)當(dāng)內(nèi)耳毛細(xì)胞受損時(shí)，聲音就無法被正確、實(shí)時(shí)的傳輸給大腦，從而導(dǎo)致耳聾和耳鳴。

    Bermingham-McDonogh說：“內(nèi)耳毛細(xì)胞是人類維持聽力和平衡所必需的。但是隨著人的老化，內(nèi)耳毛細(xì)胞發(fā)生累積性損害，我們也逐漸喪失聽力和平衡能力。研究者一直對(duì)內(nèi)耳細(xì)胞再生課題抱著極大的興趣。”

     Bermingham-McDonogh的研究目標(biāo)是為那些由于衰老、過度噪音損傷或其他有害損傷而喪失聽力的人們找到修復(fù)內(nèi)耳毛細(xì)胞的方法。內(nèi)耳毛細(xì)胞在發(fā)生損傷后通常無法自發(fā)進(jìn)行修復(fù)，目前研究者也尚未在哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中發(fā)現(xiàn)成體干細(xì)胞。為了找到重新啟動(dòng)成人耳毛細(xì)胞形成的方法，Bermingham-McDonogh研究小組對(duì)耳發(fā)育過程中耳毛細(xì)胞的形成進(jìn)行了研究。

    在胚胎生長(zhǎng)過程中，形成耳組織的區(qū)域選擇性轉(zhuǎn)化為內(nèi)耳器官是正常耳毛細(xì)胞的發(fā)育第一步。內(nèi)耳器官能探測(cè)到聲音并可維持我們的平衡感。這與建筑物打地基的過程非常相似，建筑物的構(gòu)建必須建立在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上。

    Bermingham-McDonogh 實(shí)驗(yàn)室的一位博士后人員Byron Hartman發(fā)現(xiàn)Notch信號(hào)對(duì)于內(nèi)耳毛細(xì)胞及其相關(guān)支持細(xì)胞的形成非常重要。研究人員通過激活Notch信號(hào)使得正常不會(huì)生成毛細(xì)胞的內(nèi)耳區(qū)域轉(zhuǎn)化為新的聽覺組織“斑塊”。一旦這些新的聽覺斑塊形成，斑塊區(qū)域就會(huì)生成新的毛細(xì)胞和支持細(xì)胞。通過激活Notch信號(hào)，研究者觀察到了整個(gè)發(fā)育的過程。
 
    Notch蛋白是一種跨膜蛋白，它可將細(xì)胞表面的信息傳遞至細(xì)胞核中。胚胎學(xué)家和癌癥研究者多年來一直對(duì)Notch信號(hào)進(jìn)行研究。直到最近再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家才開始研究它在重啟成人發(fā)育過程中的關(guān)鍵調(diào)控作用。

    “Notch信號(hào)在成熟內(nèi)耳中似乎并不活躍，”華盛頓大學(xué)的研究者指出：“這或許揭示了內(nèi)耳無法再生新的耳毛細(xì)胞的原因。”

    目前研究者正在試圖找到操控成人內(nèi)耳Notch信號(hào)的方法，看是否能通過這種方式刺激聽力和平衡器官的毛細(xì)胞再生。