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来自南京大学的一个研究小组利用耳蜗瀑样确定药物,能促进毛细胞的再生。该研究发表在干细胞的报道,也标识一个信号通路作为听力恢复的潜在目标。
感知的声音
听力是一个复杂的多步骤过程,允许我们探测到声音和涉及三个关键部分的耳朵外,中间和内耳。声波是由外耳的羽片收集并进入耳道,直到满足耳朵鼓(鼓膜),导致其振动。
产生的振动鼓膜——包括传输链的三个小骨头叫锤骨、砧骨和镫骨——位于中耳。骨骼的运动传递声音振动内耳,发送信号的耳蜗(充满流体的中空螺旋结构)。振动导致耳蜗内的流体脉动,形成电波刺激头发的运动细胞放置在顶部的底膜分离两个沿着充满液体的耳蜗。
耳蜗毛细胞是“调谐”来回应各种球的声音:定位在最宽的部分耳蜗检测高音调的声音,而细胞位于中心对检测低调。头发产生一个电信号,是由大脑的听觉神经,将它转换为一个“声音”,我们可以识别。
今天发,明天走了
听力损失影响多3亿人在全球范围内,可以由多种因素引起的。“听力损失可能来自遗传缺陷,衰老和暴露在噪音或毒性药物;然而,头发细胞退化被认为是主要的长期的听力损失的原因,”解释了研究的资深作者,提供关于广域网从南京大学的医学院,中国。
而鸟类和两栖动物能够再生毛细胞丢失,这不是哺乳动物耳蜗毛细胞的理由——他们无法维修或更换,因此他们的破坏导致听力丧失。“在耳蜗毛细胞周围一群支持细胞,有着共同的祖先,毛细胞和更容易受到损害,”万说。
他指出,当前的努力对待听力丧失定向诱导转换或重组这些支持细胞产生功能毛细胞:“一些已知的重组信号包括抑制,Wnt转录因子的激活和表达Atoh1或Pou4f3等。然而,额外的机制可能参与高效再生毛细胞的成熟和功能。”
寻找头发cell-inducing药物
探索潜在的潜在机制的头发细胞再生,广域网和同事生成的耳蜗瀑样-自组织细胞的三维组件来自从新生小鼠耳蜗祖细胞。“文化的优化方法后,我们可以从一个鼠标获得超过12000瀑样。这些瀑样使我们能够执行多个高通量研究辨别毛细胞的生物学,”解释了广域网。
广域网使用瀑样解释说,关键的好处,与二维文化相比,是它们能“忠实地夺回一些关键内耳的开发过程,并能分化成毛细胞的本机头发细胞结构和功能相似之处。”
瀑样被用来屏幕一个图书馆的美国食品和药物管理局(FDA)批准的药物,以确定是否有任何能够刺激头发细胞的形成。的高通量筛选发现一个叫做regorafenib的抗癌药物,可以做到这一点。
“Regorafenib临床认证药物治疗胃肠道肿瘤。它通过抑制新血管的形成所需的肿瘤。有趣的是,在我们的研究中,regorafenib促进毛细胞再生以不同的机制,即它能抑制一个防止区分分子TGFB1的生产。这是一个很好的例子,如何公正的检查可以发现新的药物和以前未识别的效果,“Wan说。
直到现在,据Wan,调节器的大规模筛选的关键障碍毛细胞再生的头发缺乏大规模哺乳动物细胞培养平台。苍白了,“我们相信耳蜗瀑样的开发和应用,以及最近multiomics和基因编辑工具的进步,应该极大地推动这一领域。”
几个在实验室正在进行进一步的研究。至于regorafenib,目前研究人员正在调查其头发cell-inducing效果在活的有机体内在临床前动物模型。“我们也扩大药物库来识别新的分子和信号通路对毛细胞分化和成熟。”
“最后,重要的是,人工耳蜗瀑样系统使我们能够执行multiomics和大规模基因编辑研究发现哺乳动物发育和再生毛细胞的秘密,“总结广域网。
参考: 他问,朱张L, m, Wan g .大规模筛选在耳蜗瀑样标识VEGFR-MEKTGFB1信号促进头发细胞重新编程。干细胞代表。2021;16:1-17。doi:10.1016 / j.stemcr.2021.08.010
提供关于广域网与劳拉·伊丽莎白·兰斯顿说,总编辑技术网络。188金宝搏备用
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