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研究人员确定蛋白质在新的听力毛细胞发育中的作用

马里兰大学医学院(UMSOM)的研究人员进行了一项研究,该研究确定了一种关键蛋白在毛细胞发育中的作用。这些毛细胞对于听力至关重要。这些细胞中的一些会放大进入耳朵的声音,而其他一些则会将声波转换成电信号,并传播到大脑。UMSOM耳鼻咽喉头颈外科系副教授Ronna Hertzano博士和斯坦福大学博士后研究员Maggie Matern博士证明了这种名为GFI1的蛋白质对于确定胚胎毛发是否至关重要细胞成熟后会变成功能正常的成年毛细胞,或者变成功能更像神经细胞或神经元的其他细胞。

这项研究发表在《发展》杂志上,由UMSOM耳鼻咽喉头颈外科和UMSOM基因组科学研究所(IGS)的内科医师和研究人员与萨克勒医学院的研究人员合作进行。以色列的特拉维夫大学。

听力依赖于内耳内称为毛细胞的特化细胞的正常功能。当毛细胞不能正常发育或受到诸如大声噪音等环境压力的损害时,会导致听力丧失。

在美国,听力损失的患病率随着年龄的每10年增加而增加一倍,影响到70岁左右的成年人中的一半,以及85岁以上的成年人中约80%。研究人员一直致力于描述发育步骤导致功能性的毛细胞,以便在旧毛细胞受损时潜在地产生新的毛细胞。

内耳毛细胞

为了进行她的最新研究,Hertzano博士和她的团队利用尖端方法研究了不产生GFI1的转基因新生小鼠的毛细胞中的基因表达。他们证明,在缺乏这种重要蛋白质的情况下,胚胎毛细胞无法发展成为完全功能的成年细胞。实际上,这些细胞表达的基因表明它们很可能发育成神经元样细胞。

Hertzano博士说:“我们的发现解释了为什么GFI1对于使胚胎细胞发展为成年毛细胞起作用至关重要。”“这些数据还解释了GFI1在实验方案中从干细胞再生毛细胞的重要性。这些再生方法有可能用于因年龄或环境因素(如暴露于大声噪音)而导致听力下降的患者。”

Hertzano博士在获得医学博士学位后首次对GFI1感兴趣。在特拉维夫大学。作为论文的一部分,她发现,另一种称为POU4F3的蛋白质突变导致的听力损失似乎主要是由于毛细胞中GFI1的损失造成的。从那时起,她一直在进行研究以发现GFI1和其他蛋白质在听力中的作用。该领域的其他研究小组现在正在测试这些蛋白质,以确定它们是否可以用作“鸡尾酒”来再生失去的毛细胞并恢复听力。

赫尔扎诺博士说:“听觉研究已经经历了文艺复兴时期,这不仅是由于基因组学和方法学的进步,而且还得益于研究人员之间独特的协作性。”

这项新的研究是由美国国立卫生研究院(NIH)的失聪与其他沟通障碍研究所(NIDCD)资助的。它也是由国家科学基金会(BSF)资助的。

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