科学家发现耳朵和眼睛细胞再生的关键基因

根据南加州大学干细胞实验室Ksenia Gnedeva博士发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项新小鼠研究，相同的基因可能是耳朵和眼睛细胞再生的关键。

　　

根据南加州大学干细胞实验室Ksenia Gnedeva博士团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表的一项新小鼠研究，相同的基因可能是耳部和眼部细胞再生的关键。

在损伤发生时，祖细胞的增殖是感觉感受器再生的关键步骤，但在哺乳动物的内耳和视网膜中，这一过程被阻断了。通过了解那些阻止这一过程的基因，我们可以推进恢复患者听力和视力的努力。

Ksenia Gnedeva博士是南加州大学蒂娜和里克·卡鲁索耳鼻喉科——头颈外科以及凯克医学院干细胞生物学和再生医学系的助理教授。

在这项研究中，Gnedeva实验室的第一作者Eva Jahanshir和Juan Llamas专注于一组相互作用的基因——Hippo信号通路，该实验室已证明，Hippo信号通路在胚胎发育期间会抑制耳部细胞的增殖，起到“停止生长”的信号作用。在他们的实验中，科学家们证明了Hippo信号通路也会抑制成年小鼠耳部和眼部受损感觉感受器的再生。

科学家们使用了实验室早期开发的一种实验性化合物来抑制Hippo信号通路中的关键蛋白Lats1/2。当在培养皿中接触到这种类似药物的化合物时，被称为支持细胞的祖细胞会在内耳中的一个帮助平衡的感觉器官——球囊中增殖。然而，相同的细胞在耳蜗中没有反应，耳蜗是听觉感觉器官。

科学家们接着确定了是什么阻断了耳蜗中感觉细胞再生这一重要步骤——一个编码名为p27Kip1蛋白的基因——并展示了这种抑制蛋白在视网膜中也含量很高。他们培育了一种转基因小鼠，可以在内耳和视网膜中降低p27Kip1的水平，以观察这将如何影响这两个器官中祖细胞的增殖反应。

在这些小鼠中，抑制Hippo信号通路有效地导致了耳蜗中支持细胞的增殖，这是耳部感觉细胞再生的重要一步。在视网膜中，抑制Hippo信号通路诱导了被称为Müller胶质细胞的祖细胞增殖。令人惊讶的是，研究人员发现，一些Müller胶质细胞的后代，在没有进一步操作的情况下，转化为了视网膜中的感光细胞和其他神经元细胞类型。

Gnedeva说：“有报道称，在损伤后p27Kip1水平会下降，这可能为使用类似药物的化合物抑制Hippo信号通路并促进耳部和眼部再生提供了一个短暂的窗口期。或者，也有可能开发另一种类似药物的化合物来降低p27Kip1水平。因此，我们的发现确定了刺激听力和视力再生的潜在新靶点。”