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人类听损发生的关键机制-基因疗法又添新突破

2018-12-06 15:56来源: 未知 编辑:聋人网  作者:助听器  点击:
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最新研究发现一种新类型蛋白在将声音转换成脑信号的过程中发挥着重要的作用。

我们知道人耳听觉的工作原理:内耳毛细胞将声波转换为人脑可解读的电子信号—但是对于大脑分子层面的工作细节却鲜为人知。

最近,马里兰大学医学院发现了在此信号转换过程中非常关键的一种蛋白质。

这次研究发现发表在自然通讯杂志上,并向人们展示了一种名为 CIB2的特殊蛋白,这种蛋白能够帮助人们实现听力转化。

马里兰大学医学院耳鼻喉头颈外科教授,Zubair Ahmed同时也是此次研究的主导者表示:此次研究向我们解释了人类听力在分子层面的生物学原理。

CIB2是钙与整合素结合蛋白2的缩写,它是耳蜗毛细胞静纤毛细胞的关键组成部分,也是内耳感觉毛细胞中最顶层的结构。静纤毛细胞非常小,直径不超过0.5微米,相当于可见光的波长。在人耳中,存在 18,000个毛细胞,它们无法再生或者分裂。

Ahmed 博士以及其在马里兰大学医学院耳鼻喉头颈外科的Saima Riazuddin以及其他实验室工作人员在2012年共同发现了CIB2蛋白质在听力工作过程中的重要作用。随后,他们对这种蛋白质在苍蝇、老鼠、斑马鱼以及人类身上的表现进行研究。最新的研究成果逐步揭开了CIB2在人耳听力过程中所扮演的角色。

在研究过程中,研究人员首先将老鼠的CIB2基因进行了清除,随后将人类的变异CIB2 基因植入。结果表明,人类变异CIB2会影响 CIB2与其他另外两种蛋白质(TMC1 和 TMC2)反应能力,这一相互作用在将声音转换为电子信号的环节中至关重要,这一过程也被称为机械传导。

患有这种突变的人无法将声波转换成人脑可解读的信号,从而患有听力损失。当研究人员将人类CIB2变异蛋白植入到老鼠体内,老鼠也患上了听力损失。

Ahmed博士和其同事目前正在寻找除了CIB2以外的其他致聋物质。此外,他们还在积极寻找CIB2相关听力疾病的潜在治疗办法。研究人员用基因编辑工具CRISPR,在老鼠体内修改了无效的CIB2。专家们猜测,如果基因编辑能够在老鼠出生后的几周内完成,耳聋有可能被完全治愈。科学家同时也在对基因疗法进行实验,他们以一种无害的病毒为载体,将CIB2基因复制到有致聋基因老鼠崽体内。Ahmed博士发现这些实验的早期结果非常有趣。

在美国大约有4千万人患有听力损失,这其中包括大约74,000的重度听力损失儿童,他们中大约50%都是遗传因素导致。

目前,尚未有数据表明美国人口当中有多少人发生了CIB2变异。以及CIB2变异在全世界听损人群的影响有多大。在对一组巴基斯坦具有高风险听损家庭的研究中,Ahmed博士发现,大约8%-9%的家族成员携带CIB2变异基因。总的来说,这种基因可能是数以万计听损患者的致病原因。当然,还可能有其他因环境而导致变异的基因在其中发挥了重要作用,这些为人类提前预防听损创造了更多可能。

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