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美研究人员发现斑马鱼的毛细胞或可治耳聋

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-04-25  来源:未知  作者:助听器网上收集  浏览次数:45
核心提示: 内耳中的一种毛细胞(hair cell)是人(rén)类听觉不可或缺的一环,美国研究人(rén)员发现,斑马鱼体内的毛细胞能发挥与人(rén)类耳蜗内毛细胞类似的作用(yòng)促进毛细胞再生。 非营利组织改(gǎi)善听力协会(Better Hearing Institute)的一项调查表明,大(dà)约每10个美国人(rén)中就有一人(rén)患有听力障碍。到目前为止,听力丧

内耳中的一种毛细胞(hair cell)是人(rén)类听觉不可或缺的一环,美国研究人(rén)员发现,斑马鱼体内的毛细胞能发挥与人(rén)类耳蜗内毛细胞类似的作用(yòng)促进毛细胞再生。

非营利组织改(gǎi)善听力协会(Better Hearing Institute)的一项调查表明,大(dà)约每10个美国人(rén)中就有一人(rén)患有听力障碍。到目前为止,听力丧失最常见的原因就是内耳中所谓的“毛细胞”受到损害或者仅仅是因为上了年纪。过量的噪音以及某些疾病和药物会损害毛细胞。问题的症结在(zài)于毛细胞一旦死亡,人(rén)类(以及其他哺乳动(dòng)物)不能再生出(chū)新的毛细胞。

对许多人(rén)来讲,听力的丧失是一件无(wú)法挽回的事。

对致力于研究这一问题的科学家来说,避免听力丧失的一个办法可以在(zài)淡水水族馆里找到。

近年来,华盛顿大(dà)学西雅图分校的一个研究团队一直在(zài)对一种水族馆里常见的观赏鱼类──斑马鱼进行研究,试图解决人(rén)类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样,斑马鱼在(zài)身体表面长有毛细胞。这些毛细胞的作用(yòng)是探测水中的振动(dòng),其原理与人(rén)类内耳中的毛细胞相似。但是,与人(rén)类不同的是,斑马鱼的毛细胞在(zài)受损后还可以再生。研究人(rén)员希望他们的工作可以揭开谜底,保护人(rén)类的毛细胞免受损伤、并推动(dòng)毛细胞的再生。

内耳中的这种细胞是人(rén)类听觉不可或缺的一环。之(zhī)所以称为“毛细胞”,是因为它们在(zài)显微镜下看上去就像是在(zài)细胞外长出(chū)了绒毛。这些细细的绒毛,或者说纤毛,会因为声波进入耳朵以后产生的振动(dòng)而摆动(dòng)。这种运动(dòng)会让毛细胞产生出(chū)一种能够经由听觉神经传给大(dà)脑的电信号。像助听器和人(rén)工耳蜗等设备都有助听效果,但都无(wú)法让人(rén)们的听力恢复到正常水平。助听器能够增加声音的强度,而人(rén)工耳蜗则会直接刺激听觉神经。

上世纪80年代中期以前,研究人(rén)员认为毛细胞无(wú)法在(zài)包括人(rén)类在(zài)内的温血脊椎动(dòng)物的体内再生。后来,美国的研究人(rén)员开始注意到,鸟类的听力在(zài)因噪音或药物受损后,它们的毛细胞会重新再生出(chū)来。研究者们还认定,毛细胞再生可以提高听力。实验发现,新长出(chū)毛细胞的鸣禽可以重新以完美的音调唱出(chū)它们从前的歌曲。

但是,没有迹象表明哺乳动(dòng)物的毛细胞可以再生。此外,即便在(zài)同一物种中,为什么某些动(dòng)物的毛细胞更容易死亡,而某些动(dòng)物的毛细胞却生命力更顽强,这仍旧是一个谜。“这些年来,我(wǒ)真的甚至在(zài)走路的时候都在(zài)思索为什么会有这个不同,”听力科学教授埃德•鲁贝尔(Ed Rubel)说。鲁贝尔负责领导华盛顿大(dà)学科研项目的一部分工作。

斑马鱼体内的毛细胞能发挥与人(rén)类耳蜗内毛细胞类似的作用(yòng)促进毛细胞再生主要有两种办法。有些研究组织正在(zài)试图将干细胞──一种未(wèi)特化的细胞,它可以特化出(chū)其它类型细胞──培育成为毛细胞。方法是将它们从身体的其它部位移植,或者促使内耳里自然生长的干细胞发生转变,特化为毛细胞。阿尔伯特•埃奇(Albert Edge)是哈佛大(dà)学医学院(Harvard Medical School)的副教授,也是麻省医院眼耳科(Massachusetts Eye and Ear Infirmary)的研究人(rén)员。埃奇表示,他的团队已经能够在(zài)实验室中将老鼠的干细胞分化成毛细胞,但是现在(zài)还不清楚这些细胞是否能够正常工作。

而华盛顿大(dà)学等组织的其他研究人(rén)员则将注意力集中在(zài)同毛细胞再生有关的分子和遗传学原理,以及如何在(zài)毛细胞无(wú)法再生的动(dòng)物身上重复这一过程上面。科学家说,这类研究的某些成果有可能最先应用(yòng)在(zài)人(rén)类身上。一条令人(rén)鼓舞的消息是,鲁贝尔已经和华盛顿大(dà)学另一名科学家大(dà)卫(wèi)•雷布尔(David Raible)一起合作识(shí)别出(chū)了能够保护毛细胞不受损害的化学物质。在(zài)他们的实验中,斑马鱼身上活的毛细胞被染色。然后,研究人(rén)员在(zài)一个盘子上的96个浅孔中放上一至两条斑马鱼──实验室使用(yòng)的小(xiǎo)斑马鱼仅有1/8英寸长。可能会对毛细胞起到保护作用(yòng)的不同的化学物质被施用(yòng)于每一个浅孔中。

最后,他们再向浅孔中加入一种能够杀死鱼类毛细胞的化学物质。在(zài)显微镜下,研究人(rén)员仔细观察,寻找染液颜色依然鲜亮的斑马鱼,因为这标志着它们的毛细胞还活着,意味着起保护作用(yòng)的化学物质看上去完成了它的任务。

研究人(rén)员目前还在(zài)老鼠身上试验那些对鱼类毛细胞有保护作用(yòng)的化学物质。科学家们认为,一旦一种药物被发现可以有效保护毛细胞,而且使用(yòng)起来对人(rén)类是安全的,这种药物就可以用(yòng)来帮助保护病人(rén)们的听力──他们接受的药物治疗,如化疗药物,能将毛细胞杀死。

鲁贝尔和雷布尔的团队也在(zài)研究斑马鱼的遗传基因,以识(shí)别对毛细胞有保护作用(yòng)的基因标记。

去年,他们的实验室合作识(shí)别出(chū)了几个似乎可以保护毛细胞的突变基因和类药(xìnɡ) 混合物。他们的科研成果发表在(zài)《科学公共图书馆──遗传学》(PLoS Genetics)杂志上。在(zài)2007年发表在(zài)《听力研究》(Hearing Research)上的另一项研究中,他们确认了几种对毛细胞有保护作用(yòng)且已被美国食品和药物管理局批准用(yòng)作其他用(yòng)途的药物。不过,目前为止还没有对人(rén)体进行过试验。

他们的团队同时还在(zài)进行另一组研究,试图了解导致斑马鱼、鸟类和老鼠的毛细胞再生的基因和其他分子。

毛细胞周围的细胞被称为“支持细胞”,它们可以转化成毛细胞或者产生新的毛细胞。鲁贝尔的实验室正在(zài)研究这两个进程。“如果我(wǒ)们理解了这种细胞的基因模板,那么我(wǒ)们就可以利用(yòng)这个模板在(zài)哺乳动(dòng)物身上模拟毛细胞再生,”他说。

有一项研究发现了一种似乎可以让动(dòng)物毛细胞再生的发育蛋白。在(zài)研究中,一名团队成员发现了小(xiǎo)鸡的毛细胞受损后体内一种蛋白质的含量(小(xiǎo)鸡的毛细胞可以再生)有所上升。但是,在(zài)对老鼠进行的同样的实验中(老鼠的毛细胞不能再生),该蛋白质的含量没有上升,这意味着该蛋白质可能与毛细胞再生有关。

参与这些实验的科学家们说,使用(yòng)药物防止听力丧失的临床实验有可能会在(zài)十年内实现。但是,找到利用(yòng)毛细胞再生治疗听力丧失的办法可能还需要至少20年的时间。

“助听器是解决问题的一个权宜之(zhī)计,”美国耳聋和其他沟通障碍研究所(National Institute on Deafness and Other Communication Disorders)听力丧失再生和发展项目的负责人(rén)南希•弗里曼(Nancy Freeman)表示。

“利用(yòng)这种(促进毛细胞再生的)方法,我(wǒ)们希望有朝一日可以找到一种方法让听力能够自然地得到恢复。”

 
 
 

 
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