Original Article http://www.nih.gov/researchmatters/october2015/10262015ear.htm A Blueprint of Cell Development in the Inner Ear 内耳细胞发育的蓝图 At a Glance (简略说明) ‧ Scientists created a high-resolution gene expression map of the inner ear in newborn mice. ‧ 科学家在新生幼鼠上建立了内耳的高解析度基因表现图谱 ‧ The findings provide insights into inner ear development that could lead to new approaches for treating hearing loss and balance disorders. ‧ 这些发现提供了对内耳发育进一步的了解, 并可能发展成对听力丧失及平衡失调症状 的新治疗方式 内耳可经由一些特殊的表皮细胞, 例如听毛细胞及支持细胞, 来侦测头部的移动, 重力及 声音. 这些细胞在内耳蜗牛状耳蜗一起合作来侦测声音. 在液体充满的小囊胞中--身体内 耳前庭系统的一部分, 提供对身体平衡的感觉--这些细胞帮助了对头部移动与位置的侦测 . 人类的听毛细胞与支持细胞无法自我修复. 药物, 疾病, 受伤或年龄的增长都可对这些细 胞造成损害. 这将造成听力的丧失与平衡感的问题, 并且无法有效的治疗. 研究这些感觉 细胞是困难的, 因为只有数千个这样的细胞并且他们集中在多骨的管道的深处. 为了更了解内耳细胞的发育, 由NIDCD/NIH的Dr. Matthew Kelley所带领的研究团队研究 了新生幼鼠的内耳. 科学家们使用了微流体技术 (microfluidic technology)来撷取301 个幼鼠内耳前庭及小囊胞细胞--包含一些听毛细胞及一些支持细胞. 他们对每一个细胞 做单细胞转录组序列分析(single cell RNA-seq)来分析基因的功能. 这研究在2015年10 月15日的自然通讯期刊 (Nature Communication) 研究员发现听毛细胞与支持细胞独特的基因功能的数据量变图表(gene activity profile). 他们也发现了在这些广义细胞分类中的子群体的证据. 研究团队怀疑他们所发 现的独特基因功能样式(gene activity patterns)或许可对应於特定的, 但还未确定的, 细胞功能 科学家们同时也能够找出在各发育阶段活跃的基因, 对特殊的听毛细胞的形成带来光明而 重要的线索. 尤其特别的是, 研究员并未找到在内耳结构中感觉细胞与非感觉细胞的明确 区域界线. 这数据指出了或许有个让细胞可转换功能的过渡时期. 这发现暗示了可能发展 以细胞为基础的治疗方式, 来治疗听力丧失与平衡失调的症状. 在另一个类似的研究中, 由NIH资助的马里兰医学院的Dr. Ronna Hertzano团队使用了转 绿组序列分析 (RNA-seq) 来找出在听毛细胞中活跃而被称为X调控因子 (regulator factor Xs, RFX)的基因调控蛋白质家族. 虽然并非在听毛细胞早期发育占决定性地位,但 这些调控因子对听毛细胞的长期存活是必须的. 缺乏2个 RFX 蛋白的幼鼠在出生三个月内 将丧失听力. 了解控制内耳发育的基因网路连结可能在日後发展出对听力受损与平衡失调的治疗方式. Kelley 说, "对内耳细胞发育的基因表现图谱的了解对他们如何形成是很重要的, 并或许 能够让我们建立一个可重新制造这些细胞的方法". --

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