打开耳朵的"后门":意外发现为听力恢复带来新可能

打开耳朵的"后门":意外发现为听力恢复带来新可能研究人员开发出一种通过脑脊液输送基因疗法的新方法,通过修复内耳毛细胞恢复失聪小鼠的听力。这一发现是利用大脑的自然液体流动和进入耳蜗的后门实现的,它可能是人类利用基因疗法恢复听力的重要一步。这项新研究的资深作者、医学博士MaikenNedergaard说:"这些发现表明,脑脊液运输是将基因输送到成人内耳的一条便捷途径,这可能是利用基因疗法恢复人类听力的重要一步,"该研究发表在《科学转化医学》(ScienceTranslationalMedicine)杂志上。Nedergaard是罗切斯特大学和哥本哈根大学神经医学转化中心的联合主任。这项研究是这两所大学的研究人员与瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院实验听力学实验室芭芭拉-坎伦博士领导的小组合作的成果。据预测,到本世纪中叶,全球轻度至完全丧失听力的人数将增至25亿左右。主要原因是耳蜗中负责将声音传递给大脑的毛细胞因关键基因突变、衰老、噪音暴露和其他因素而死亡或丧失功能。虽然人类和其他哺乳动物的毛细胞不能自然再生,但基因疗法已显示出希望,并在不同的研究中成功修复了新生小鼠和非常年幼的小鼠的毛细胞功能。然而,随着小鼠和人类年龄的增长,耳蜗这个本已脆弱的结构会被封闭在颞骨中。此时,任何通过手术到达耳蜗并进行基因治疗的努力都有可能损伤这一敏感区域并改变听力。在这项新研究中,研究人员描述了一个鲜为人知的进入耳蜗的通道--耳蜗导水管。耳蜗导水管的名字让人联想到古老的石头建筑,但它只是一条细细的骨质通道,比一根头发丝大不了多少。一项新的研究表明,耳蜗导水管也是内耳中的脑脊液与大脑其他部分之间的通道。科学家们正在更清楚地了解甘液系统的机制,这是内德加德实验室于2012年首次描述的大脑清除废物的独特过程。由于甘液系统将脑脊液泵入脑组织深处以洗掉有毒蛋白质,研究人员一直将其视为向大脑输送药物的潜在新途径,而这正是开发治疗神经系统疾病药物的一大挑战。研究人员还发现,由淋巴系统驱动的复杂体液运动还延伸到了眼睛和包括耳朵在内的周围神经系统。这项新研究为测试甘液系统的给药潜力提供了一个机会,同时还将目标锁定在以前无法触及的听觉系统部分。研究人员采用了大量的想象和建模技术,详细描绘了大脑其他部位的液体如何流经耳蜗导水管进入内耳。随后,研究小组将一种腺相关病毒注入了位于颅底的大型脑脊液库--大耳蜗。病毒通过耳蜗导水管进入内耳,并传递一种基因疗法,这种疗法能表达一种名为"囊泡谷氨酸转运体-3"的蛋白质,这种蛋白质能使毛细胞传递信号,并挽救成年耳聋小鼠的听力。尼德加德说:"这种新的入耳途径不仅可以促进听觉研究,而且在应用于遗传介导的渐进性听力损失患者时也会证明非常有用。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381979.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1381979.htm

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新基因疗法可预防遗传性听力损失

新基因疗法可预防遗传性听力损失索尔克研究所的研究人员取得了一项突破,这可能会带来一种对遗传性听力损失的新疗法。提供一种特定蛋白质的基因疗法可以确保有缺陷的毛细胞正确生长从而改善听力。感觉毛细胞是我们听觉系统的一个重要部分。它们在耳蜗表面排列着长长的结构,称为立体毛细胞,它们对声波作出反应而振动并产生电信号,然后传送给大脑。但有一种形式的遗传性耳聋是由于缺乏一种叫做EPS8的蛋白质,这种蛋白质可以调节这些毛细胞的长度。没有它,它们就会太短而无法正常工作。在新研究中,研究人员调查了恢复EPS8是否能帮助这些毛细胞生长到正常长度并改善听力。研究小组在被设计为缺乏EPS8并因此而失聪的小鼠身上进行了实验,然后使用一种腺相关病毒作为载体以此将蛋白质输送到动物的内耳。果然,他们发现添加的EPS8使立体毛细血管变长,并恢复了接收低频声音的细胞的一些功能。然而也存在一些注意事项。这种治疗方法在一定年龄后对小鼠不起作用,这表明在毛细胞成熟之前及早进入是很重要的。在人类中,这将需要在子宫内应用基因疗法,因为到出生时已经太晚了。但研究小组希望,随着进一步的研究,这个治疗窗口可以被扩大。该研究的论文共同第一作者UriManor说道:“EPS8是一种具有许多不同功能的蛋白质,我们仍有许多关于它的内容需要揭示。我致力于继续研究听力损失并乐观地认为我们的工作可以帮助导致恢复听力的基因疗法。”其他团队已经发现通过针对其他基因的基因疗法恢复听力的前景。这包括重新生长内毛细胞或外毛细胞,纠正导致它们变得杂乱无章的突变或修复跟年龄有关的其他结构的损伤。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303307.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1303307.htm

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新研究阐明了长期治疗听力损失的方法:引导毛细胞再生毛细胞在正常发育过程中产生,但这种能力在出生后随着哺乳动物的成熟而逐渐丧失。"Iyer解释说:"当成熟的动物失去毛细胞时,这些细胞不能自然再生,这可能导致永久性的听力损失。在目前的研究中,我们仔细研究了使用细胞重编程促进成熟动物毛细胞再生的可能性。我们的方法涉及各种转录因子组合的过度表达"。转录因子促进某些基因的表达,阻止其他基因的表达。通过改变基因表达的模式,研究人员希望引导细胞进入一种状态,使其在成熟动物中再生毛细胞,类似于发育过程中发生的情况。"我们比较了毛细胞转录因子ATOH1单独或与其他两个毛细胞转录因子(GFI1和POU4F3)联合在小鼠耳蜗非感觉细胞中的重编程效率,耳蜗是内耳中支持听力的部分,"Iyer说。"我们在两个时间点--出生后8天和出生后15天,评估小鼠毛细胞再生的程度。"为了研究重新编程产生的毛细胞束的结构,Iyer与密歇根大学的YeohashRaphael博士的实验室合作,对有条件地过度表达这些转录因子的小鼠的耳蜗进行扫描电子显微镜成像。图像清楚地显示,毛细胞束与发育过程中在内毛细胞上观察到的一致。进一步的研究表明,这些细胞也有一些特征,表明它们能够感知声音。"我们发现,尽管与单独的ATOH1或GFI1加ATOH1相比,表达ATOH1与毛细胞转录因子GFI1和POU4F3可以提高老年动物毛细胞重编程的效率,但在8日龄重编程产生的毛细胞--即使有三个毛细胞转录因子--也明显不如在产后第一天重编程产生的毛细胞成熟,"Iyer说。"研究表明,用多个转录因子进行重编程能够更好地进入毛细胞分化基因调控网络,但可能需要额外的干预措施来产生成熟和功能齐全的毛细胞。"这些发现是推进对哺乳动物内耳毛细胞再生过程的现有认识的关键。从治疗的角度来看,转录因子介导的重编程以及与之功能相关的基础生物学可能会使目前的基因治疗方法得到微调,以实现长期的听力损失治疗。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339989.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339989.htm

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新型基因疗法为老年性听力损失带来希望

新型基因疗法为老年性听力损失带来希望一个研究小组首次在一个年龄更大的小鼠群中瞄准了与年龄有关的遗传性听力损失,这些小鼠的人类跨膜丝氨酸蛋白酶3(TMPRSS3)基因发生了突变,导致常染色体隐性耳聋8/10(DFNB8/DFNB10)。使用腺相关病毒(AAV)作为载体,这是一种流行的基因治疗的传递工具,来自马萨诸塞州眼耳科的研究人员施用了健康的TMPRSS3基因,单剂量显示动物的听力有明显的改善,这种改善持续了五个月才开始下降。基因治疗的图表摘要Zheng-YiChen等人/(CCBY-NC-ND4.0)遗传性听力损失的基因疗法研究在小鼠模型中取得了有希望的结果,这已经不是第一次了。当科学家们通过AAV施用毛细胞调节蛋白EPS8时,他们发现它能够恢复遗传性听力损失。另一项研究将重点转移到基因STRC上,同样通过AAV给药,并再次显示出积极的结果。这项最新的研究是迄今为止唯一一项成功显示出逆转老年动物听力损失的研究。"这也是第一项拯救衰老小鼠听力的研究,这指出了用DFNB8治疗DFNB8患者的可行性,即使是在高龄时,"通讯作者、麻省眼耳科Eaton-Peabody实验室的调查员Zheng-YiChen说。"这项研究还确定了其他基因疗法在老年人群中的可行性"。虽然这项研究的重点是TMPRSS3基因,但其有效性的关键在于AAV载体的功效。到目前为止,AAV基因疗法只表明它可以治疗非常年轻或新生儿动物模型的听力损失。与早期的研究一样,小鼠模型离人体试验还很远,然而,这项研究推进了AAV基因疗法在年龄相关的听力损失方面的应用,并为开发针对老年人群的临床治疗方法打开了大门。Chen说:"我们的研究结果表明,病毒介导的基因疗法,无论是本身还是与人工耳蜗相结合,都有可能治疗遗传性听力损失。"该研究发表在《分子疗法》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362259.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1362259.htm

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逆转听力损失-一种前景广阔的新基因疗法颇具前景研究人员说,这项概念验证研究表明,基因活性降低导致的听力损伤可能是可逆的。在70多岁的成年人中,有一半以上的人听力严重受损。听力受损与抑郁和认知能力下降的可能性增加有关,也是预测痴呆症的一个主要因素。虽然助听器和人工耳蜗可能有用,但它们不能恢复正常的听力功能,也不能阻止耳部疾病的发展。减缓或逆转听力损失的医疗方法还有很大的需求没有得到满足。在这项研究中,研究人员培育了Spns2基因失活的小鼠。然后在小鼠的不同年龄段为其提供一种特殊的酶来激活该基因,之后它们的听力就会得到改善。研究发现,在小鼠年幼时激活Spns2基因的效果最好,而基因激活的积极作用会随着研究人员提供干预措施的时间越长而变得越弱。该研究的资深作者、国王医学院感官功能学教授凯伦-斯蒂尔(KarenSteel)教授说:"人们通常认为进行性听力损失等退行性疾病是不可逆的,但我们已经证明,至少有一种内耳功能障碍是可以逆转的。我们使用基因方法在小鼠身上展示了这种逆转,作为概念验证,但积极的结果应鼓励研究基因疗法或药物等方法,以重新激活患有类似类型听力损失的人的听力"。该研究的第一作者、来自国王IoPPN的ElisaMartelletti博士说:"看到曾经失聪的小鼠在治疗后对声音做出反应确实令人激动。这是一个关键时刻,它展示了扭转缺陷基因导致的听力损失的切实潜力。这项突破性的概念验证研究为未来的研究开启了新的可能性,为开发治疗听力损失的方法带来了希望。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377319.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377319.htm

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科学家发现常见的膳食补充剂可减少自然听力损失他们最近在《PLOSBiology》杂志上发表的实验结果表明,植物甾醇补充剂能够替代损失的胆固醇,防止小鼠出现感觉功能障碍。内耳中的感觉细胞被称为外毛细胞(OHC),它们通过改变声音的长度来放大声音。随着年龄的增长,这些细胞会失去随声音伸展的能力,从而无法放大声音,导致与年龄相关的听力损失。由于胆固醇在伸展反应中起着关键作用,而且最近的研究表明大脑胆固醇会随着年龄的增长而减少,因此研究人员假设听力损失可能与OHC中胆固醇的损失有关。这一假设在小鼠身上得到了验证。首先,研究人员测量了内耳OHC中CYP46A1的含量,因为这种酶有助于分解和回收胆固醇。不出所料,他们发现老年小鼠内耳中的CYP46A1比年轻小鼠多,因此胆固醇含量也较少。接下来,他们用一种药物过度激活CYP46A1,诱导年轻小鼠出现听力损失(表现为内耳细胞输出异常),从而证明了因果关系。对照组、依非韦伦和依非韦伦加植物甾醇处理的小鼠OHC中Prestin的表达。图片来源:SoderoAO等人,2023年,PLOSBiology,CC-BY4.0最后,他们测试了增加大脑中的胆固醇是否能对抗药物。由于胆固醇本身无法从血液中进入大脑,研究人员使用了可以进入大脑的植物性胆固醇类化合物--植物甾醇。同时服用CYP46A1激活药物和摄入3周植物固醇的小鼠的OHC功能得到了改善。由于植物甾醇可以在许多非处方补充剂中找到,因此它们可能是防治老年性听力损失的一种便捷方法。不过,有必要在老年小鼠模型和人体中直接测试它们对听力损失的影响,然后才能得出更明确的结论。作者补充说:"在本研究中,我们发现了以下几点:1)衰老会引发内耳感觉细胞中胆固醇的流失;2)一种广泛用于治疗艾滋病毒/艾滋病患者的逆转录病毒疗法会重现在老年人身上观察到的胆固醇流失现象,并导致外毛细胞功能受损;3)我们发现这些缺陷可以通过补充植物甾醇得到部分逆转。我们的研究结果非常有前景,因为它们首次提供了原则性证明,支持将补充植物固醇作为预防或治疗听力损失的一种可能方法。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379987.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1379987.htm

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哈佛开发出可以确定隐性听力损失的模型马萨诸塞州眼耳科的研究人员创建了一个可能评估人耳隐性听力损失程度的词分模型。来自马萨诸塞州眼耳科的Eaton-Peabody实验室的研究人员在一项刚刚发表在《ScientificReports》上的新研究中,从马萨诸塞州眼耳科评估的约96000只耳朵的记录中计算出了作为年龄函数的平均语音分数。资料图之后,他们将结果跟马萨诸塞州眼耳科医院先前的研究进行了比较,这些研究监测了耳蜗神经纤维随时间推移的典型损失。研究人员通过结合这两组数据以对人类的语音分数和神经存活之间的关系进行了估计。该研究的论文第一作者、哈佛大学医学院耳鼻喉头颈外科副教授StéphaneF.Maison博士称,新模型改善了对患者耳蜗神经损伤的评估及由神经损失带来的语言理解能力障碍。Maison也是Eaton-Peabody实验室的主要研究人员。该模型还提供了计算听力损失干预措施--如使用助听器和个人扩音设备--效果如何的方法。Maison博士说道:“在这项研究之前,我们要么使用冗长的测试电池来估计在世病人的神经损失要么在他们死后通过移除他们的颞骨来测量耳蜗神经的损伤。通过使用来自听力测试的普通语音分数--跟世界各地的诊所收集的分数相同--我们现在可以估计一个人耳朵里缺失的神经纤维的数量。”揭示隐藏的听力损失决定一个人听力能力的两个主要因素是可听性和可懂性。内耳中被称为毛细胞的感觉细胞对声音的可听性有一定的作用,或说一个声音必须有多大才能被听到。毛细胞对声音的反应向耳蜗神经提供电脉冲,而耳蜗神经随后将这些信号发送到大脑。耳蜗神经有效传输这些信号的能力影响到中枢神经系统处理声音的清晰程度或理解程度。多年来,研究人员和医学专家认为,听力损失的主要原因是毛细胞退化,只有在毛细胞丧失后,耳蜗神经损伤才变得严重。毛细胞的健康状况可以通过听力图来确定,听力图长期以来被认为是听力测试的黄金标准。听力图正常的患者被认为是健康的,而声称在嘈杂的环境中听力有问题,因为人们认为神经损失是继发于毛细胞损失或功能障碍。现在专家们意识到,听力图并不能说明听觉神经的状况。“这就解释了为什么一些报告难以理解繁忙的酒吧或餐馆中的谈话的病人可能有一个‘正常’的听力检查。同样,这也解释了为什么许多接受放大声音的助听器使用者仍然在挣扎于语言的可懂度,”Maison博士说道。2009年,Eaton-Peabody实验室的主要研究人员(M.CharlesLiberman博士和SharonKujawa博士发现了隐藏的听力损失并颠覆了科学家对听力的思考方式。他们的研究结果显示,耳蜗神经的损伤先于老化或噪音暴露导致的毛细胞损失,另外还表明,由于没有提供有关耳蜗神经的信息,所以听力图实际上没有评估耳朵的全部损伤程度。建立一个预测耳蜗神经损伤的模型在这项研究中,Maison博士和他的团队使用言语理解力曲线,然后根据听力图预测一个人的言语分数应该是多少。随后,他们测量了预测的单词识别分数与患者听力评估期间获得的分数之间的差异。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301617.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1301617.htm

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