研究人员已经确定了一种信号通路,称为mtorc2信号通路,它可能在与年龄相关的听力损失中起关键作用。当这条通路在老鼠体内被关闭时,它们开始失去听力,到12周时,它们完全失聪了。该研究表明,随着年龄的增长,这一信号通路中重要蛋白质的产生减少,可能导致突触和听觉感觉细胞功能的减少,从而导致听力损失。如果得到证实,这一发现将为未来的治疗干预提供基础。

随着年龄的增长,许多人发现自己需要助听器。在某些情况下,其原因可能是控制听觉细胞功能的信号通路,随着年龄的增长而下调。巴塞尔大学的研究人员正在发现一些线索。

几乎每个人都在一生中的某个时候经历过听力损失:巨大的噪音或简单的衰老逐渐导致内耳的听觉感觉细胞及其突触退化并死亡。唯一的治疗选择是助听器,或者在极端情况下,人工耳蜗植入。

“为了开发新的治疗方法,我们需要更好地了解听觉细胞需要什么才能发挥正常功能,”巴塞尔大学和巴塞尔大学医院生物医学系的Maurizio Cortada博士解释说。

小鼠耳蜗的荧光显微镜图像:毛细胞被标记为绿色,细胞骨架被标记为红色,细胞核被标记为蓝色。Credit: Maurizio Cortada,巴塞尔大学生物医学系

科尔塔达与生物中心的迈克尔·n·霍尔教授的研究小组合作,研究了哪些信号通路影响内耳中所谓的感觉“毛细胞”。在这个过程中,研究人员发现了一个中央调节器,他们在《科学》杂志上发表了报告。

这种信号通路被研究人员称为mtorc2信号通路,在细胞生长和细胞骨架等方面起着重要作用。它对内耳毛细胞的作用以前还没有被研究过。

当研究人员移除了小鼠内耳毛细胞中这一信号通路的中心基因后,这些动物逐渐失去了听力。作者在研究中报告说,到12周大时,它们就完全失聪了。

较少的神经突触

更仔细的检查表明,内耳的感觉毛细胞在没有mTORC2信号通路的情况下失去了它们的传感器:毛细胞有类似于微小毛发的突起,对于将声音转化为神经信号很重要。正如研究人员使用电子显微镜所确定的那样,这些“细毛”被缩短了。向听神经传递信号的突触数量也减少了。

Cortada解释说:“从其他研究中,我们知道这个信号通路中关键蛋白质的产生随着年龄的增长而减少。”随着年龄的增长,突触的丧失和内耳听觉感觉细胞功能的下降之间可能存在某种联系,从而导致听力丧失。

研究人员说:“如果得到证实,这将是未来治疗的一个可能的起点。”例如,中耳和内耳很容易接受局部用药或基因治疗。研究结果可能为开发此类治疗方案铺平道路。

参考文献:“mTORC2调节听觉毛细胞结构和功能”,作者:Maurizio Cortada, Soledad Levano, Michael N. Hall和Daniel Bodmer, 2024年8月18日,iScience。DOI: 10.1016 / j.isci.2024.107687