在内耳中,有两种不同类型的感觉细胞负责听觉。MHH的一个研究小组现在已经确定了形成这些内毛细胞和外毛细胞的分子开关,从而找到了治疗听力损失的重要组成部分。

研究人员确定了听力发育的重要分子开关

内毛细胞和外毛细胞在出生前由一种常见类型的前体细胞发育而来。很长一段时间以来,哪些因素控制着不同的发展是未知的。由汉诺威医学院(MHH)分子生物学研究所的AndreasKispert教授和Mark-OliverTrowe博士领导的研究小组现已找到关键并展示了它如何控制这一过程:基因Tbx2就像一个开关以确定是否形成内毛细胞或外毛细胞。该工作已发表在《自然通讯》杂志上。

振动传感器和声音放大器

全世界有超过4亿人受到听力损失的影响。最常见的是感音神经性听力损失,其中负责听力的毛细胞被破坏。从出生开始,我们的每只耳朵都有大约15,000个毛细胞。它们位于耳蜗的内耳,其中3,500个属于内毛细胞。它们是实际的感觉细胞,将外部声音触发的振动转化为内耳中的电信号。这些通过神经通路到达大脑,在那里产生听觉印象。

外毛细胞充当机械放大器并提高听觉的灵敏度。一旦被破坏,毛细胞就不能再再生,听力就会下降。“这种情况的发生,例如,由于老化过程、过度噪音甚至是某些药物的摄入,”该研究的负责人Trowe博士说。

世界各地的科学家正在努力开发有助于更新听觉感觉细胞的疗法。“但为此,必须了解哪些基因在胚胎发育过程中控制毛细胞的形成,”这位分子生物学家强调说。

在他们的调查中,研究小组专注于基因Tbx2。它包含所谓的转录因子的信息。就像一个开关,这种蛋白质调节是否应该读取DNA上的某些遗传信息。“我们研究了小鼠模型中的耳蜗,发现Tbx2只在内毛细胞中活跃,”Kispert教授说。如果Tbx2在前体细胞中被特异性关闭,则不会再形成内毛细胞。另一方面,如果它在所有前体细胞中都被打开,则只会形成内毛细胞。分子开关对毛细胞分配的重要性也在开发的后期阶段得到体现。

“如果Tbx2在内毛细胞中失活,它们就会转化为外毛细胞,”这位科学家解释道。“相反,外毛细胞中Tbx2的激活会导致它们转化为内毛细胞。”

由于小鼠和人类的内耳相似,研究人员假设调节通路也是可转移的。因此,将Tbx2鉴定为内毛细胞形成的分子开关是开发治疗听力损失的再生疗法的重要组成部分。