重新编程细胞可能导致长期的听力损失处理
关于4.3亿人世界各地体验听力受损。在美国,大约3750万名成年人听到报告一些麻烦。听力损失可能发生当耳朵的任何部分或携带声音信息的神经大脑不工作以通常的方式。
例如,内耳中的毛细胞受损会导致听力丧失。“这些细胞让大脑检测声音,“仙露艾耶博士说,最新发表的一篇论文的第一作者eLife。艾耶实验室的研究生安德鲁·林博士和维维安·l·史密斯教授坐在椅子上神经科学和分子和人类遗传学在贝勒大学医学院,当她在这个项目上工作。
毛细胞产生在正常发展,但这种能力作为哺乳动物出生后逐渐失去了成熟。“当毛细胞丢失在成熟的动物,不能天然再生细胞,从而导致永久性听力损失,“艾耶解释道。
在最近的研究中,我们近距离观察到促进毛细胞再生的可能性在成熟的动物使用细胞重新编程。我们的方法涉及各种转录因子组合的过度。”仙露艾耶博士。
转录因子促进某些基因的表达和防止他人的表达。通过改变基因表达的模式,研究人员希望能导致细胞状态,他们将在成熟毛细胞再生动物同样在开发过程中会发生什么。
“我们头发细胞的重编程效率相比转录因子ATOH1单独或结合其他两个头发细胞转录因子,GFI1 POU4F3,老鼠非感官细胞的耳蜗,内耳的一部分,支持听证会,“艾耶说。“我们这样做在两个时间点-出生后八天,出生后15天,小鼠评估毛细胞再生的程度。”
研究毛细胞包的结构重组,生成的艾耶合作Yeohash拉斐尔博士密歇根大学的实验室进行扫描电镜成像的cochleae老鼠有条件地overexpressing这些转录因子。图像清晰地显示毛细胞包根据所观察到的在开发过程中内毛细胞。进一步的研究表明,这些细胞也有一些特征,认为他们能够感应到声音。
“我们发现,尽管表达ATOH1头发细胞转录因子GFI1 POU4F3可以增加头发细胞重编程效率的年老的动物ATOH1单独或GFI1 + ATOH1相比,重组所产生的毛细胞在八天的年龄——甚至有三个头发细胞转录因子——成熟大大小于所产生的重组在产后第一天,“艾耶说。“我们建议重组多个转录因子能够更好地访问头发细胞分化基因调控网络,但额外的干预措施可能需要产生成熟和功能齐全的毛细胞。”
这些发现是推进现有关键的理解哺乳动物内耳毛细胞再生的过程。
从治疗的角度来看,转录factor-mediated重组和与其相关联的潜在的生物学功能可以使电流微调基因治疗方法治疗长期的听力损失。
参考:艾耶AA, Hosamani我阮JD et al . ATOH1细胞重新编程,GFI1 POU4F3表明表观遗传变化,和信号在成熟的哺乳动物毛细胞再生障碍。eLife。2022;11:e79712。doi:10.7554 / eLife.79712
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