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美國研究人員發現斑馬魚的毛細胞或可治耳聾

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核心提示：內耳中的一種毛細胞（hair cell）是人類聽覺不可或缺的一環，美國研究人員發現，斑馬魚體內的毛細胞能發揮與人類耳蝸內毛細胞類似的作用促進毛細胞再生 。圖：非營利組織改善聽力協會(Better Hearing Institute)的一項調查表明，大約每10個美國人中就有一人患有聽力障礙 。到目前為止 ， 聽力喪失最常見的原因就是內耳中所謂的“毛細胞”受到損害或者僅僅是因為上了年紀 。過量的噪音以及某些疾病和藥物會損害毛細胞 。問題的癥結在于毛細胞一旦死亡，人類（以及其他哺乳動物）不能再生出新的毛細胞 。圖：在放大2.1萬倍的照片中可以清楚的看到耳蝸內的“毛細胞”對許多人來講，聽力的喪失是一件無法挽回的事 。對致力于研究這一問題的科學家來說，避免聽力喪失的一個辦法可以在淡水水族館里找到 。近年來，華盛頓大學西雅圖分校的一個研究團隊一直在對一種水族館里常見的觀賞魚類──斑馬魚進行研究，試圖解決人類聽力喪失的問題 。和許多其他水生生物一樣，斑馬魚在身體表面長有毛細胞 。這些毛細胞的作用是探測水中的振動，其原理與人類內耳中的毛細胞相似 。但是 ， 與人類不同的是 ， 斑馬魚的毛細胞在受損后還可以再生 。研究人員希望他們的工作可以揭開謎底，保護人類的毛細胞免受損傷、并推動毛細胞的再生 。內耳中的這種細胞是人類聽覺不可或缺的一環 。之所以稱為“毛細胞”，是因為它們在顯微鏡下看上去就像是在細胞外長出了絨毛 。這些細細的絨毛，或者說纖毛，會因為聲波進入耳朵以后產生的振動而擺動 。這種運動會讓毛細胞產生出一種能夠經由聽覺神經傳給大腦的電信號 。像助聽器和人工耳蝸等設備都有助聽效果，但都無法讓人們的聽力恢復到正常水平 。助聽器能夠增加聲音的強度，而人工耳蝸則會直接刺激聽覺神經 。上世紀80年代中期以前，研究人員認為毛細胞無法在包括人類在內的溫血脊椎動物的體內再生 。后來，美國的研究人員開始注意到，鳥類的聽力在因噪音或藥物受損后 ， 它們的毛細胞會重新再生出來 。研究者們還認定，毛細胞再生可以提高聽力 。實驗發現，新長出毛細胞的鳴禽可以重新以完美的音調唱出它們從前的歌曲 。但是，沒有跡象表明哺乳動物的毛細胞可以再生 。此外，即便在同一物種中，為什么某些動物的毛細胞更容易死亡，而某些動物的毛細胞卻生命力更頑強，這仍舊是一個謎 ?！斑@些年來，我真的甚至在走路的時候都在思索為什么會有這個不同，”聽力科學教授埃德•魯貝爾(Ed Rubel)說 。魯貝爾負責領導華盛頓大學科研項目的一部分工作 。斑馬魚體內的毛細胞能發揮與人類耳蝸內毛細胞類似的作用促進毛細胞再生主要有兩種辦法 。有些研究組織正在試圖將干細胞──一種未特化的細胞 ， 它可以特化出其它類型細胞──培育成為毛細胞 。方法是將它們從身體的其它部位移植，或者促使內耳里自然生長的干細胞發生轉變，特化為毛細胞 。阿爾伯特•埃奇(Albert Edge)是哈佛大學醫學院(Harvard Medical School)的副教授，也是麻省醫院眼耳科(Massachusetts Eye and Ear Infirmary)的研究人員 。埃奇表示，他的團隊已經能夠在實驗室中將老鼠的干細胞分化成毛細胞，但是現在還不清楚這些細胞是否能夠正常工作 。而華盛頓大學等組織的其他研究人員則將注意力集中在同毛細胞再生有關的分子和遺傳學原理 ， 以及如何在毛細胞無法再生的動物身上重復這一過程上面 。科學家說 ， 這類研究的某些成果有可能最先應用在人類身上 。一條令人鼓舞的消息是，魯貝爾已經和華盛頓大學另一名科學家大衛•雷布爾(David Raible)一起合作識別出了能夠保護毛細胞不受損害的化學物質 。在他們的實驗中，斑馬魚身上活的毛細胞被染色 。然后，研究人員在一個盤子上的96個淺孔中放上一至兩條斑馬魚──實驗室使用的小斑馬魚僅有1/8英寸長 ?？赡軙γ毎鸬奖Ｗo作用的不同的化學物質被施用于每一個淺孔中 。最后，他們再向淺孔中加入一種能夠殺死魚類毛細胞的化學物質 。在顯微鏡下，研究人員仔細觀察，尋找染液顏色依然鮮亮的斑馬魚，因為這標志著它們的毛細胞還活著，意味著起保護作用的化學物質看上去完成了它的任務 。研究人員目前還在老鼠身上試驗那些對魚類毛細胞有保護作用的化學物質 。科學家們認為，一旦一種藥物被發現可以有效保護毛細胞，而且使用起來對人類是安全的，這種藥物就可以用來幫助保護病人們的聽力──他們接受的藥物治療，如化療藥物，能將毛細胞殺死 。魯貝爾和雷布爾的團隊也在研究斑馬魚的遺傳基因，以識別對毛細胞有保護作用的基因標記 。去年，他們的實驗室合作識別出了幾個似乎可以保護毛細胞的突變基因和類藥性混合物 。他們的科研成果發表在《科學公共圖書館──遺傳學》(PLoS Genetics)雜志上 。在2007年發表在《聽力研究》(Hearing Research)上的另一項研究中 ， 他們確認了幾種對毛細胞有保護作用且已被美國食品和藥物管理局批準用作其他用途的藥物 。不過 ， 目前為止還沒有對人體進行過試驗 。他們的團隊同時還在進行另一組研究，試圖了解導致斑馬魚、鳥類和老鼠的毛細胞再生的基因和其他分子 。毛細胞周圍的細胞被稱為“支持細胞” ， 它們可以轉化成毛細胞或者產生新的毛細胞 。魯貝爾的實驗室正在研究這兩個進程 ?！叭绻覀兝斫饬诉@種細胞的基因模板 ， 那么我們就可以利用這個模板在哺乳動物身上模擬毛細胞再生，”他說 。有一項研究發現了一種似乎可以讓動物毛細胞再生的發育蛋白 。在研究中，一名團隊成員發現了小雞的毛細胞受損后體內一種蛋白質的含量（小雞的毛細胞可以再生）有所上升 。但是，在對老鼠進行的同樣的實驗中（老鼠的毛細胞不能再生），該蛋白質的含量沒有上升，這意味著該蛋白質可能與毛細胞再生有關 。參與這些實驗的科學家們說，使用藥物防止聽力喪失的臨床實驗有可能會在十年內實現 。但是，找到利用毛細胞再生治療聽力喪失的辦法可能還需要至少20年的時間 ?！爸犉魇墙鉀Q問題的一個權宜之計 ， ”美國耳聾和其他溝通障礙研究所(National Institute on Deafness and Other Communication Disorders)聽力喪失再生和發展項目的負責人南希•弗里曼(Nancy Freeman)表示 ?！袄眠@種（促進毛細胞再生的）方法，我們希望有朝一日可以找到一種方法讓聽力能夠自然地得到恢復 ?！?/p>