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新药物鸡尾酒解锁了内耳“头发”细胞的潜力

时间：2021-12-31 09:25:04 来源：

在培养皿中使用药物鸡尾酒，研究人员现在可以从单一耳蜗毛细胞中伴随着具有复杂毛束（青色）的声音传感毛细胞（洋红色）的菌落。这一发现可能会加速开发助听损失的新疗法。

一支研究人员组织开发了一种替代损坏的声音传感毛细胞的新方法，最终可能导致患有禁用听力损失的人的疗法。

在一个骨骼结构内，螺旋像一个人的内耳中的蜗牛壳，大约15,000个“头发”细胞接收，翻译，然后向大脑发出声音信号。这些细胞受到过度噪声，慢性感染，抗生素，某些药物的损害，或者简单的时间流逝会导致无法弥补的听力损失。

哈佛干细胞研究所（HSCI）Brigham和Whee的医院（BWH）和Massachusetts眼睛和耳朵医务室的研究人员和来自马萨诸塞州理工学院（麻省理工学院）的同事已经开发出一种替换损坏的声音传感毛细胞的方法，最终可能会导致与禁用听力损失的人的疗法。

在最近的细胞报告研究中，研究人员确定了一种小分子鸡尾酒，其增加了负责在内耳中产生毛细胞的细胞的群体。与人体头部的头发不同，头发细胞衬里粘连，称为耳蜗，不要再生。

HSCI主教师杰夫卡尔普，HSCI联盟教师Albert Edge和麻省理工学院的罗伯特兰德是该研究的共同作者。麦克莱恩将是边缘实验室的博士后研究员，以及BWH医学中医学教练的Xiaolei Yin，是一首第一作者。

2012年，边缘和同事鉴定了干细胞群，其特征在于LGR5 +标记，科学家可以在盘中变成毛细胞。一年后，边缘已经将这些细胞的常驻人口转化为小鼠的常驻人口，虽然使用这种方法恢复听力的能力受到限制。

“问题是Cochlea这么小，并且有很少的细胞”它创造了一个瓶颈限制了研究人员可以执行的实验者的数量和类型，所说的intotson细胞生物学单元主任。眼睛和耳朵和耳朵哈佛医学院（HMS）耳鼻喉科教授。

然而，通过将与小鼠的耳蜗分离的LGR5 +细胞暴露于小分子鸡尾酒，研究人员能够产生2,000倍的干细胞数量增加。

“这些分子是解锁这种再生能力的关键，”Karp说，他也是BWH的生物工程，以及HMS的医学助理教授。

灵感来自具有显着再生潜力的生物，包括蜥蜴和鲨鱼，Karp的实验室最初转向身体最高再生的组织中的一个，胃肠衬里一直完全取代每四到五天。该过程的中心是群细胞，邻居肠道干细胞负责在肠中产生所有成熟细胞类型。Paneth细胞有效地告诉干细胞，其特征在于它们的LGR5 +标记，何时打开和关闭。

KARP和他的同事在麻省理工学院寻找了PANETH细胞和肠道干细胞之间的关系的基本生物学，并确定了可以直接与并控制LGR5 +干细胞通信的小分子。

“虽然我们正在开发肠道细胞的方法，但我们证明它还在几种其他组织中使用LGR5 +干细胞和包括内耳的祖细胞，”Karp说。

当研究人员通过建立的分化方案耦合鸡尾酒时，它们能够在培养皿中产生大量的功能性毛细胞。使用边缘实验室的协议，研究人员然后彻底表征了分化的细胞以证明它们是功能性毛细胞。研究人员在新生儿小鼠，成人小鼠，非人类原始化谱和来自人耳蜗的细胞上测试了鸡尾酒。

“我们现在可以使用这些细胞进行药物筛选以及遗传分析，”边缘表示。“我们的实验室正在使用细胞更好地理解细胞扩张和分化的途径。”

另外，小分子鸡尾酒也可以转化为治疗治疗。KARP有共同创立的频率治疗方法，计划使用这些研究的见解来开发用于听力损失的治疗方法。该团队希望在18个月内开始人类临床测试。

“不仅是一个可能与恢复听力相关的潜在治疗性，但这种方法是一个平台，”卡普说。“靶向干细胞和祖细胞的概念，具有小分子以促进组织再生可以应用于许多组织和器官系统。”

出版物：J.MCLean等人是否将是“来自哺乳动物耳蜗的Lgr5阳性细胞的”克隆膨胀和高纯度的感官毛细胞，2017年的细胞报告; DOI：10.1016 / J.CELREP.2017.01.066


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