新的治疗再生在内耳中的毛细胞，对抗听力损失

该图像显示由单细胞形成的耳蜗祖细胞的大克隆菌落，并用复杂的毛束（红色）转化为毛细胞（青色）的高纯度菌落。

一支研究人员已经发现了一种药物组合，可以再生内耳的毛发细胞，为治疗听力损失提供潜在的新方法。

在内耳内，成千上万的毛细胞检测声波并将它们转化为允许我们听到语音，音乐和其他日常声音的神经信号。对这些细胞的损害是听力损失的主要原因之一，这影响了4800万美国人。

我们每个人都出生，每只耳朵大约有15,000个毛细胞，并且一旦损坏，这些细胞无法生作。然而，MIT，Brigham和Women的医院和Massachusetts眼睛和耳朵的研究人员现在发现了一种药物的组合，这些药物扩大了耳中祖细胞（也称为支持细胞）并诱导它们成为毛细胞，提供潜力治疗听力损失的新方法。

“当人们变老时，听力损失是一个真正的问题。这是一个未满足的需求，这是一项完全新的方法，“罗伯特·罗杰斯（Robert Langer）罗伯特·科赫学院教授罗杰斯·科赫综合癌症研究所成员，以及其中一位高级作者之一学习。

Brigham和女子医院（BWH）和波士顿妇女医院（BWH）和哈佛医学院的副教授Jeffrey Karp;哈佛医学院的耳耳科学教授Albert Edge是基于Massachusetts Eye and Ear的鼠耳科学学教授，也是本文的高级作者，该论文出现在2月21日的细胞报告中。

牵头作者将麦克莱恩是哈佛大学卫生科学及科技局部博士博士博士收件人，Xiaolei Yin，Brigham and女性和女性的一位教练以及Koch Institute的研究。其他作者是前麻省理工学院访问学生林璐，大众眼和耳Postdoc Danielle Lenz，以及大众眼和耳朵研究助理道尔顿麦克莱恩。

该图像显示由单细胞形成的耳蜗祖细胞的大克隆菌落，并用复杂的毛束（青色）转化为毛细胞（洋红色）的高纯度菌落。

细胞再生

噪音暴露，衰老和一些抗生素和化疗药物可以导致毛细胞死亡。在一些动物中，那些细胞自然再生，但不在人类中。

研究小组开始研究在早期研究肠衬里的细胞期间再生毛细胞的可能性。在这项研究中，在2013年发表的，Karp，Langer，Yin等报道称，它们可以产生大量的未成熟肠细胞，然后通过将它们暴露于某些分子来刺激它们来区分。

在该研究期间，Teambecame意识到在耳蜗中提供结构支撑的细胞表达了一些相同的表面蛋白作为肠道干细胞。研究人员决定探索同样的方法是否适用于支持细胞。

它们从小鼠耳蜗中暴露在实验室中生长的小鼠耳蜗细胞，刺激WNT途径的分子，这使得细胞迅速地繁殖。

“我们使用的小分子激活配套细胞，使它们变得增生，可以产生毛孔，”尹说。

同时，为了防止细胞太久差异，研究人员还将细胞暴露于激活称为缺口的另一信号通路的分子。

一旦他们养了大量的未成熟祖细胞（比先前报告的约2,000倍），研究人员添加了另一组分子，激发了细胞以区分成熟的毛细胞。该方法产生比先前工作的技术更好的成熟毛细胞约60倍，这使用生长因子诱导支撑耳蜗细胞在没有首先扩大群体的情况下成为毛细胞。

研究人员发现，他们的新方法也在从身体中取出的完整鼠标耳蜗工作。在该实验中，研究人员不需要添加第二组药物，因为一旦形成祖细胞，它们天然暴露于刺激它们以成为成熟毛细胞的信号。

“我们只需要促进这些支撑细胞的增殖，然后存在于身体中存在的自然信号级联将使这些细胞的一部分成为头发细胞，”Karp说。

轻松管理

因为这种治疗涉及一种简单的药物暴露，所以研究人员认为它很容易向人类患者施用。他们设想药物可以注射到中耳中，从中将它们分散在内耳上。通常进行这种类型的注射以治疗耳朵感染。

一些研究人员已经开始了一家叫做罚款治疗的公司，该公司已经获得了MIT / BWH技术的许可，并计划在18个月内开始在人类患者中进行测试。

波士顿儿童医院和哈佛医学院的耳耳科和神经科教授Jeffrey Holt表示，如果可以证明其安全性和有效性，这种方法持有治疗听力损失的潜力。

“促进内耳细胞增殖的能力并将其成熟朝向听觉毛细胞命运是一个重要的进步，将加速科学发现的速度，并促进再生药方法的翻译，以恢复被收购患者的听觉功能听证会损失，“霍尔特说，霍尔特没有参与研究。

研究人员还希望他们的工作将有助于其他学习听力损失的科学家。

“内耳的药物发现受到无法无法获取足够的祖细胞或感官毛发细胞以探索药物靶标及其对这些细胞类型的影响，”Mclean说。“我们希望我们的工作成为其他科学家的有用工具，以更有效地追求支持细胞和毛细胞的基础研究和潜在治疗解决方案对听力损失的潜在治疗解决方案。”

KARP，LANGER和YIN也在努力将这种方法应用于其他类型的细胞，包括涉及胰岛素调节和肠道微生物的控制的肠细胞类型。

该研究由国家卫生研究院，欧洲委员会，哈佛麻省理工会概念2奖，刘伯特基金会和罗伯特布拜颁发资助。

出版物：将J.Mclean等，“Lgr5阳性细胞的克隆膨胀来自哺乳动物耳蜗和高纯度的感觉毛细胞，”细胞报告，2017年; DOI：10.1016 / J.CELREP.2017.01.066