失聪的成年人无法恢复听力,因为内耳的感觉听觉细胞在受损后无法再生。在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的两项新研究中,南加州大学干细胞科学家解释了为什么会出现这种情况以及我们如何能够改变它。
“在内耳的非感觉支持细胞中,转化为感觉细胞所需的关键基因通过称为‘表观遗传沉默’的过程被关闭。通过研究基因如何被关闭,我们开始了解如何重新打开它们以恢复听力,”其中一篇论文的第一作者 John Duc Nguyen 说。
第二篇论文首先探讨了内耳何时以及如何获得形成感觉听力细胞的能力,并描述了两个可能有助于成人听力再生的特定基因。
该论文的第一作者 Emily Xizi Wang 说:“我们关注基因 Sox4 和 Sox11,因为我们发现它们对于发育过程中形成感觉听觉细胞是必需的。”
关闭或“沉默”基因的一种重要方式涉及一种称为甲基的化合物,这种化合物与 DNA 结合并使其难以接近,这就是 Nguyen 论文的重点。当指导细胞成为感觉听觉细胞的 DNA 被甲基化时,细胞就无法获取这些指令。
通过对从小鼠内耳中提取的非感觉支持细胞进行实验,Nguyen 和他的同事证实 DNA 甲基化会沉默促进转化为感觉听觉细胞的基因,其中包括已知是内耳主要调节因子的 Atoh1 基因发展。
一种称为 TET 的酶可以去除 DNA 中的甲基,从而逆转基因沉默并恢复支持细胞转化为感觉毛细胞的能力。因此,当科学家们阻断 TET 的活性时,支持细胞保留了 DNA 甲基化,因此无法转化为培养皿中的感觉毛细胞。