受损的听力细胞可自我修复,eLife揭示详细过程

【字体: 时间:2023年07月12日 来源:AAAS

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  弗吉尼亚大学的研究人员近日在《eLife》杂志上发文,解释让我们听到声音的细胞在受损后是如何进行自我修复的。这一重要发现有助于开发更好的方法来治疗和预防听力损失。

  

弗吉尼亚大学的研究人员近日在《eLife》杂志上发文,解释让我们听到声音的细胞在受损后是如何进行自我修复的。这一重要发现有助于开发更好的方法来治疗和预防听力损失。

内耳中的毛细胞(hair cell)对我们的听觉和平衡感都很重要。它们之所以被称为毛细胞,是因为这些细胞被毛发状结构所覆盖,这些结构可以充当声音探测的机械天线。当听觉毛细胞被杀死时,它们就一去不复返了。不过弗吉尼亚大学的新研究表明,这些脆弱的细胞有能力修复因巨大噪音或其他形式的压力造成的损伤。

通讯作者、弗吉尼亚大学神经科学系Jung-Bum Shin博士称:“多年来,听觉研究一直非常重视毛细胞的再生。尽管这些工作仍在继续,但了解这些细胞修复和维持的内在机制也同样重要。通过深入了解这些内在的修复过程,我们可以发现一些策略来有效地强化它们。未来也许可以使用药物来刺激修复程序。”

作为内耳中的感觉受体,毛细胞天生就很脆弱——它们必须很脆弱才能感知声音,但是它们也必须承受工作中固有的持续机械压力。

长时间暴露在嘈杂的噪音中会对毛细胞造成多种伤害,其中之一就是破坏“毛发”本身的核心。这些毛发状的结构被称为静纤毛(stereocilia),是毛细胞顶端特化的富含F-actin的结构,在机械力电传导过程中发挥了重要作用。这项新研究展示了它们自我修复的过程。

毛细胞通过一种名为XIRP2的蛋白质来完成修复过程,这种蛋白质有能力感知F-actin的损伤。Shin及其同事发现,XIRP2首先感知损伤,然后迁移到损伤部位,并通过填充新的肌动蛋白来修复毛发状结构。

“我们发现了一种新机制并感到很兴奋。通过这种机制,XIRP2可以感知肌动蛋白骨架的损伤相关扭曲,”Shin谈道。“这不仅与毛细胞研究有关,还与更广泛的细胞生物学学科有关。”

这项开创性的工作为Shin及其同事赢得了230多万美元的资助,用于进一步研究如何修复毛细胞损伤。研究人员表示,通过了解这一点,科学家能够开发新的方法来对抗听力损失——甚至是由衰老引起的听力损失。

“与年龄相关的听力损失影响了至少三分之一的老年人,”Shin说。“了解并利用毛细胞对抗磨损的内部机制也有助于预防与年龄有关的听力损失。”此外,这些知识对阿尔茨海默病和其他痴呆症等相关疾病也有潜在影响。”

原文检索

Repair of noise-induced damage to stereocilia F-actin cores is facilitated by XIRP2 and its novel mechanosensor domain

https://doi.org/10.7554/eLife.72681


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