潜在的再生潜力的内耳

Neil Segil南加州大学干细胞实验室的科学家们发现了一个天然屏障内耳的感觉细胞的再生,迷失在听觉和平衡失调。克服这一障碍可能是第一步返回内耳细胞newborn-like状态准备再生,在一项新的研究发表在描述细胞发育。

“永久性听力损失影响超过60%的人口达到退休年龄时,“Segil说,他是一个教授的干细胞生物学和再生医学,南加州大学和蒂娜和里克卡鲁索部门耳鼻咽喉-头颈外科。“我们的研究表明,新的基因工程方法,可以用于一些相同的频道在胚胎内耳细胞再生能力。”

内耳的听觉器官,这是耳蜗,包含两个主要类型的感官细胞:“毛细胞”毛发细胞接受声音震动的预测;和所谓的“支持细胞”,扮演了一个重要的结构和功能的角色。

当噪音的微妙的毛细胞产生损伤,某些处方药,或其他有害的代理,由此导致听力损失是永久性的年长的哺乳动物。然而,对于生命的最初几天,实验室小鼠保留的能力支持细胞转变成毛细胞通过过程称为“分化转移”,允许恢复听力损失。一个星期的年龄,老鼠对人类失去这个再生产能也失去了,可能在出生之前。

根据这些观察,博士后学者Litao道,博士研究生Haoze (Vincent),和他们的同事一起将仔细看看新生儿变化导致支持细胞失去分化转化潜力。

在支持细胞,数百个基因指导分化转化成毛细胞通常关闭。打开和关闭基因,装修的身体依赖激活和专制分子被称为组蛋白的蛋白质。为了应对这些装饰品称为“表观遗传修饰,“组蛋白蛋白质DNA包装成每一个细胞核,控制哪些基因是把“on”被松散包裹和访问,哪些是“关闭”被紧紧包裹,无法访问。这样,表观遗传修饰调控基因活动和控制基因组的涌现性。

支持细胞的新生小鼠耳蜗,科学家发现,头发细胞基因受到缺乏一个激活的抑制分子,H3K27ac,和专制分子的存在,H3K27me3。然而,与此同时,在新生老鼠的支持细胞,头发细胞基因保持“影射”激活的存在一个不同的组蛋白修饰,H3K4me1。在支持细胞分化转移毛细胞,H3K4me1的存在是至关重要的激活为毛细胞发展正确的基因。

不幸的是随着年龄的增长,支持耳蜗细胞逐渐失去H3K4me1,导致它们退出待发状态。然而,如果科学家们增加了一个药物防止H3K4me1的损失,支持细胞仍然暂时准备分化转移。同样,从前庭系统支持细胞,这自然保持H3K4me1,还准备分化转移到成年。

“我们的研究提出的可能性,使用治疗药物,基因编辑、或其他策略,使表观遗传修饰,挖掘潜在的内耳细胞的再生能力,恢复听力,“Segil说。”类似的表观遗传修饰在其他non-regenerating组织可能也会有用,如视网膜、肾脏、肺和心脏。”

参考:道L,于高压,骆驼J, et al。增强器退役强加一个感觉毛细胞再生的表观遗传障碍。Dev细胞。2021:S1534580721005591。doi:10.1016 / j.devcel.2021.07.003

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