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《國際要聞》毛細胞再生特性有望助人體恢復受損聽力
2022-09-16

※美國國家衛生院發現了特定蛋白質網路,有助未來人體恢復受損聽力的研究。(示意圖。Photo credit: 生策會)

美國國家衛生院(National Institutes of Health)的研究人員發現一個蛋白質網路,而它在斑馬魚透過細胞再生恢復聽力上扮演著不可或缺的角色,該研究結果也發表於《Cell Genomics》期刊上。

像是斑馬魚等許多動物,在受傷後可以透過毛細胞(hair cell)的再生來恢復聽力,這種斑馬魚毛細胞的再生特性使研究人員得以瞭解再生的基本特性。

聽力喪失影響著約3750萬美國人口,大多數病例是因失去內耳中被稱為毛細胞的聽力接收器所導致。當聲音進入的耳朵時,這些毛細胞會移動和彎曲,使電信號通過神經並進入我們的大腦,使我們能夠處理聲音。

人類和斑馬魚的基因有70%以上相同,這可幫助研究人員瞭解斑馬魚的細胞再生生物學。

研究團隊結合基因組技術和機器學習,發現斑馬魚的毛細胞再生仰賴於一個能夠開啟和關閉基因的蛋白質網路,這些蛋白質被稱為轉錄因子。為了正確識別哪些轉錄因子起作用,研究人員必須先查看斑馬魚基因組中的強化子序列(enhancer sequences)。

如果轉錄因子被認為是汽車的鑰匙,強化子序列就是汽車的點火開關。這兩個部分需要相互作用才能運行,就像轉錄因子需要與特定的強化子序列結合才能表現一個基因。

研究人員透過稱為單細胞RNA序列的新基因組技術和單細胞分析來確認在毛細胞再生中發揮作用的強化子序列及其相應的轉錄因子。

研究人員表示,團隊的研究確定了兩個轉錄因子家族,它們共同作用以啟動斑馬魚的毛細胞再生,稱為Sox和Six轉錄因數。

首先,Sox轉錄因子在周圍的細胞中啟動了再生反應,這些細胞被稱為支持細胞。接下來,Sox和Six轉錄因子合作,將這些支持細胞變成毛細胞。

當斑馬魚的毛細胞死亡時,附近的支持細胞開始複製。這些支持細胞就像幹細胞,因為它們有能力成為其他類型的細胞。研究人員已經確定了一些將支持細胞轉化為毛細胞的因素,但尚未了解編碼這些基因的進行方式以及啟動位置。

研究人員表示,團隊已經確定了觸發斑馬魚再生的轉錄因子。這組斑馬魚的轉錄因子有望幫助開發新的療法來治療人類的聽力損失。

(來源:LifeScienceNews生策中心編譯)

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