唧唧堂名校科研介绍2014-07-22 2:30 PM

和人类不同,鸡类可以重生损失的听觉细胞

辨别音调的能力—例如听到"猫","棒球"和"帽子"—取决于内耳中特化细胞显着的等级区别。该项新研究是首次解释由什么控制这些细胞的发育和形式—即是对扭转由衰老,噪声或其他因素引起的听力损失至关重要的研究发现。 

研究人员研究了鸡类中这些细胞的发育。与人类不同,鸡类和许多其他生物在听力受损后拥有再生声音检测细胞的非凡能力。弗吉尼亚大学神经科学和细胞生物学系的Jeffrey T. Corwin指出,假如人和母鸡都暴露在足以能损害某一音高的听觉能力的响声中时,所得结果将非常不同。受测人类个体将从此丧失听觉能力。受测母鸡也会丧失听觉,但相关受损细胞将在10天内得到重生并和神经相连接,在几周内母鸡的听力就会几乎恢复到原先的相同水平。对这一过程的了解也许能在将来运用在人类身上。 最终治疗将会源自这个再生方法,而这些新发现将起关键作用。 

对不同音高起作用的毛发 

音高检测发生在耳蜗内,即内耳内的一个小型螺旋结构。在耳蜗内的是被称为毛发细胞的特化细胞,它们部分基于耳蜗内螺旋结构的不同位置和数量以及他们纤毛的长度被调谐到不同声音音高,这种毛发状微观凸起使得该细胞由此得名。高亢的声音由位于最靠近声音入耳部位的具有较短发束的细胞探测到;较低沉的声音则是位于较内部的具有较高发束的细胞检测到,并且该模式通过几千个对听力至关重要的毛发细胞进行处理。弗吉尼亚大学博士生Benjamin R. Thiede表示,当听到不同声音时,并非每根耳蜗内的毛发细胞都会产生响应,只有对特定频率声音敏感的特定毛发细胞会随之响应。他还是两篇发表于《Nature Communications》杂志上的论文的领衔作者。 

虽然科学家们直到现在还未了解由什么统筹管理了独立毛发细胞这种关键形式的形成。但他们已经解开了这个谜题:BMP7和视黄酸两个特定分子引导细胞获得特定位置的属性。BMP7启动初始形式化处理过程,而视黄酸则调节细胞发束的不同长度。 

令细胞居其正位 

Thiede发现的证据表明,不同长度的耳蜗内视黄酸具有不同程度的活性,所以他试图在实验室培养皿内的细胞中加入更多视黄酸,结果发现培育得到了更长的毛发束。随后他用药物遏制了视黄酸活性,结果培育得到了较短发束。Thiede表示,当鸡再生受损毛发细胞时,新细胞会精确再生出与原来耳蜗内特定位置的细胞相同的特征。因此研究探讨的问题变成类似BMP7和视黄酸的发育信号是否参与了毛发细胞形态的重建和使耳蜗再生的听觉恢复。 如果观察无法再生的哺乳动物系统,这些信号是否已丢失?哺乳动物是否在发育完成后关闭了这些重要信号,所以他们不会被激活而得到重生?这是未来研究探讨的关键问题,这将为开发新型治疗方法提供了可能路径。 

弗吉尼亚大学国家健康研究所和华盛顿大学圣路易斯分校的其他研究人员也为这两篇论文做出了贡献。

英文报道: 
UNLIKE US, CHICKENS REGROW LOST HEARING CELLS 
http://www.jijitang.com/note/5338

论文原文: 
《视黄酸信号能调节鸡耳蜗中音质形式毛发细胞的发育》, 2014年5月20日发表于《Nature Communications》 
http://www.jijitang.com/note/5337

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