一个一天大的老鼠的Corti器官,绿色的是感觉毛细胞,紫色的是支持细胞,蓝色的是细胞核。资料来源:Yassan Abdolazimi/Segil Lab
来自南加州大学干细胞实验室的科学家Neil Segil和Justin Ichida正在秘密地讲述一种产生内耳感觉细胞的简单方法。他们的方法是通过直接重新编程来产生被称为“毛细胞”的感觉细胞,因为它们像头发一样的突起可以感知声波。这项研究今天发表在该杂志上eLife。
该研究的主要作者、博士生路易斯·梅内德斯说:“我们已经成功地将多种老鼠细胞类型直接重新编码为诱导毛细胞样细胞(ihc)。”“这使我们能够有效地产生大量ihc,以确定其原因和治疗方法听力损失。"
科学家们成功地将三种不同类型的老鼠细胞重新编程为ihc。前两种类型是被称为成纤维细胞的结缔组织细胞的胚胎和成人版本。第三种是一种不同类型的内耳细胞,被称为支持细胞。
为了实现重编程,科学家们将成纤维细胞和支持细胞暴露在四种转录因子的混合物中,这些转录因子是帮助传递DNA编码指令的分子。科学家们通过测试在新生小鼠毛细胞中高度活跃的16种转录因子的各种组合,确定了这种鸡尾酒。
这四个关键因素被证明是转录因子Six1, Atoh1, Pou4f3和Gfi1,”梅内德斯说。
由此产生的ihc在结构、电生理学和遗传活性方面与自然产生的毛细胞相似。独立生境中心还具有若干其他独特的特点头发细胞,包括对一种已知会导致听力丧失的抗生素的脆弱性。
“头发细胞很容易损坏,目前在人类无法修复,“Segil说,教授的干细胞生物学和再生医学,南加州大学的蒂娜和里克•卡鲁索头颈外科部门和相应的研究的作者之一。“衰老、噪音以及某些化疗药物和抗生素都可能导致永久性丧失毛细胞,这是全球听力损失的主要原因。”
Ichida是南加州大学约翰·道格拉斯·弗伦奇阿尔茨海默氏症基金会干细胞生物学和再生医学副教授,也是该研究的另一位通讯作者,他说,ichs有可能在至少两个重要方面加速听力损失的研究。
“在短期内,研究人员可以使用ihc来筛选大量可能预防或治疗听力损失的候选药物,”Ichida说,他也是纽约干细胞基金会罗伯逊调查员。“在未来,可以直接重新编程支持细胞在耳聋者的内耳中,作为一种恢复的方式听力。"
更多信息:Louise Menendez等人。通过原代体细胞的直接谱系转化产生内耳毛细胞,eLife(2020)。DOI: 10.7554 / eLife.55249
期刊信息:eLife
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