來(lái)源:新華網(wǎng) 時(shí)間:2025-01-31 21:11:09 熱度:693
新華社上海1月31日電(記者張建松)耳蝸是重要的外周聽(tīng)覺(jué)器官。我國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)耳蝸聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和功能學(xué)分析,破解了聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞發(fā)育的“基因密碼”。1月30日,國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了相關(guān)研究論文。
耳蝸毛細(xì)胞發(fā)育的遺傳調(diào)控示意圖(中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心供圖)
該研究由中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心劉志勇研究組完成。據(jù)劉志勇介紹,哺乳動(dòng)物的聲音感知依賴于耳蝸中的兩類聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞:內(nèi)毛細(xì)胞和外毛細(xì)胞。它們頂部都具有纖毛結(jié)構(gòu),聲音振動(dòng)使纖毛發(fā)生偏轉(zhuǎn),最終激活兩類毛細(xì)胞。其中,外毛細(xì)胞通過(guò)改變其細(xì)胞長(zhǎng)度以發(fā)揮聲音放大器的作用;內(nèi)毛細(xì)胞則是主要的聲音感受細(xì)胞,與螺旋神經(jīng)節(jié)(聽(tīng)神經(jīng))形成突觸連接。
“我們通過(guò)在單細(xì)胞水平分析內(nèi)毛細(xì)胞和外毛細(xì)胞的顯著差異表達(dá)基因,發(fā)現(xiàn)了Casz1。它是一個(gè)鋅指轉(zhuǎn)錄因子,也是一個(gè)古老的決定細(xì)胞功能和命運(yùn)的基因,但其在耳蝸毛細(xì)胞中的功能還一無(wú)所知?!眲⒅居抡f(shuō)。
由于耳蝸毛細(xì)胞數(shù)量稀少,很難獲取,尤其是成年的耳蝸毛細(xì)胞在體外很容易死亡,科研人員必須用手工分選的方法才能獲得高質(zhì)量的毛細(xì)胞加以研究。經(jīng)過(guò)多年探索和堅(jiān)持,劉志勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功解析了Casz1基因功能,首次驗(yàn)證了Casz1在聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞中的雙重作用:發(fā)現(xiàn)該基因不僅能保障內(nèi)毛細(xì)胞的命運(yùn)和功能穩(wěn)定,還參與維持外毛細(xì)胞的存活。
在進(jìn)一步深入研究中,劉志勇研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、電生理記錄、電鏡、細(xì)胞功能分析和構(gòu)建小鼠遺傳學(xué)模型等技術(shù),解析了Casz1發(fā)揮其功能的分子機(jī)制,并找到了Casz1的核心下游效應(yīng)因子。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,該研究成果不僅為基礎(chǔ)聽(tīng)覺(jué)科學(xué)研究領(lǐng)域增添了重要一環(huán),也為未來(lái)促進(jìn)聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞再生及纖毛功能恢復(fù),提供了潛在基因靶點(diǎn),有望推動(dòng)聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞損傷基因治療領(lǐng)域的發(fā)展,為聽(tīng)力障礙患者帶來(lái)治療新思路。
(責(zé)任編輯:秋彤)
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