最新（5.14)發(fā)表于Cell雜志新研究成果,。研究人員首次使用小鼠胚胎干細(xì)胞及再編程的小鼠成纖維細(xì)胞,，成功制造出了功能性內(nèi)耳毛細(xì)胞，人類耳聾治療研究由此邁出一大步,。
可供研究的內(nèi)耳毛細(xì)胞數(shù)量非常稀缺,，是在分子基礎(chǔ)上研究聽(tīng)力的一大障礙。為最終獲得人類內(nèi)耳毛細(xì)胞,，研究人員將小鼠作為實(shí)驗(yàn)初始階段的極佳模型,。通過(guò)使用小鼠胚胎干細(xì)胞及小鼠成纖維細(xì)胞再編程后得到的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的斯蒂芬·赫勒領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種“按部就班”式的方法,，將這些細(xì)胞誘導(dǎo)成常駐于內(nèi)耳中的正常聽(tīng)覺(jué)細(xì)胞,。此項(xiàng)研究為從一個(gè)可再生資源創(chuàng)建出數(shù)百萬(wàn)個(gè)功能性內(nèi)耳毛細(xì)胞開(kāi)辟了道路。目前,，研究人員已能創(chuàng)建出這樣的細(xì)胞,，而不必在單一實(shí)驗(yàn)中使用數(shù)十只小鼠，大大提高了聽(tīng)力分子學(xué)研究的效率,。
研究報(bào)告詳細(xì)描述了如何在子宮內(nèi)的不同發(fā)育階段對(duì)小鼠胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo),。研究人員先將干細(xì)胞和iPS細(xì)胞誘導(dǎo)成一種可形成胚胎外胚層（其最終可分化成諸如皮膚和神經(jīng)細(xì)胞等許多組織和結(jié)構(gòu)）的細(xì)胞類型，然后使用特殊生長(zhǎng)因子將它們轉(zhuǎn)化成“耳祖（otic-progenitor）細(xì)胞”,，在更換培養(yǎng)皿中的化學(xué)藥液后,，這些細(xì)胞就能以類似內(nèi)耳毛細(xì)胞的方式聚集成群，進(jìn)而發(fā)育成具有毛細(xì)胞特征的靜纖毛簇,。
靜纖毛是內(nèi)耳毛細(xì)胞中所包含的許多微小的毛發(fā)狀突起簇,。聲音的波動(dòng)會(huì)引起靜纖毛輕微彎曲，由此引發(fā)的機(jī)械振動(dòng)就可變換成大腦理解聲音所需的電化學(xué)信號(hào),。經(jīng)仔細(xì)檢查,，在培養(yǎng)皿中的這些細(xì)胞具有與靜纖毛相同的結(jié)構(gòu)。
更為重要的是,，進(jìn)一步研究顯示這些細(xì)胞會(huì)像內(nèi)耳毛細(xì)胞產(chǎn)生電流那樣對(duì)力學(xué)刺激作出反應(yīng),。研究人員使用探針對(duì)這些靜纖毛簇進(jìn)行刺激后，記錄到了引發(fā)的電流,。
赫勒稱,，得到的這些細(xì)胞可用于檢測(cè)失聰小鼠內(nèi)耳毛細(xì)胞受損的原因，也可用于藥物測(cè)試,。研究人員正在檢驗(yàn)這些細(xì)胞是否有助于恢復(fù)聽(tīng)力,。另外，他們也在探尋可大批量生產(chǎn)安全有效,、達(dá)到臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)耳毛細(xì)胞的方法,。他們希望將來(lái)使用人類的胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn),，得到人類的內(nèi)耳毛細(xì)胞，不過(guò),，這可能還需要10年左右時(shí)間,。
半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，內(nèi)耳毛細(xì)胞再生問(wèn)題一直備受關(guān)注,。既往研究認(rèn)為哺乳動(dòng)物內(nèi)耳毛細(xì)胞損傷后不能再生,，這個(gè)難題成為耳聾研究領(lǐng)域的“圣杯”，讓無(wú)數(shù)科學(xué)家趨之若鶩,。我們期待著十年后的佳音,。胚胎干細(xì)胞技術(shù)培育出可臨床應(yīng)用的內(nèi)耳毛細(xì)胞之時(shí)，便是斯坦福大學(xué)這項(xiàng)成果“振聾發(fā)聵”之日,。(生物谷Bioon.com)
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生物谷推薦原文出處：
Cell doi:10.1016/j.cell.2010.03.035
Mechanosensitive Hair Cell-like Cells from Embryonic and Induced Pluripotent Stem Cells
Kazuo Oshima, Kunyoo Shin, Marc Diensthuber, Anthony W. Peng, Anthony J. Ricci, Stefan Heller
Mechanosensitive sensory hair cells are the linchpin of our senses of hearing and balance. The inability of the mammalian inner ear to regenerate lost hair cells is the major reason for the permanence of hearing loss and certain balance disorders. Here, we present a stepwise guidance protocol starting with mouse embryonic stem and induced pluripotent stem cells, which were directed toward becoming ectoderm capable of responding to otic-inducing growth factors. The resulting otic progenitor cells were subjected to varying differentiation conditions, one of which promoted the organization of the cells into epithelial clusters displaying hair cell-like cells with stereociliary bundles. Bundle-bearing cells in these clusters responded to mechanical stimulation with currents that were reminiscent of immature hair cell transduction currents.
