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胚胎干细胞与内耳毛细胞再生
各种因素所致的毛细胞损伤均可引起感音神经性聋。本文对毛细胞再生近年来的研究进展以及胚胎干细胞研究为其带来新的希望做一综述。
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213碱性成纤维细胞生长因子在内耳的生物学作用
碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是多种细胞的促分裂剂,具有广泛的生理功能.bFGF对耳毒性药物或噪声引起的耳蜗毛细胞损伤具有保护作用,还能促进内耳损伤神经元的修复.本文就bFGF的生化特性及作用机制,在内耳中的分布,以及在内耳发育、毛细胞再生等方面的作用加以综述.
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大上皮嵴与哺乳类耳蜗毛细胞的分化和再生
位于感觉上皮外的大上皮嵴细胞经诱导能产生大量异位毛细胞,这是毛细胞再生的一条新的途径,将来也许有助于感音神经性聋的治疗.本文概述了大上皮嵴中异位毛细胞的产生及其分子水平机制,后介绍目前存在的问题及将来的发展趋势.
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听觉损伤后毛细胞再生与聋病基因治疗策略
听觉损伤可引起耳蜗毛细胞和听觉神经元的不可逆性损伤,从而导致永久性的感音神经性耳聋.虽然内耳所独具的结构是基因治疗非常独特和重要的靶器官,但能否实现损伤后毛细胞的再生是其前提条件.国内外研究者们做了大的探索并取得重要突破,从非哺乳动物到哺乳动物毛细胞再生,从前庭毛细胞到耳蜗毛细胞再生,从未成熟期到成年期毛细胞再生,从离体培养毛细胞再生到在体毛细胞再生,整整经历了近半个世纪.但是毛细胞的再生并不等同于听力完全恢复.针对内耳基因治疗时间窗问题,我们根据听觉损伤后不同的病理状态,提出听觉损伤后毛细胞再生和基因治疗的基本策略:(1)毛细胞纤毛损伤阶段,是基因治疗的好时机,通过完全修复或纤毛再生达到功能的完全或部分恢复;(2)内耳毛细胞虽有损伤但没有坏死,支持细胞和神经纤维基本正常,所以有恢复形态和功能的机会,这个阶段导入Math1基因应该有效,是基因治疗的关键时机;(3)毛细胞严重损伤但支持细胞尚存,是毛细胞再生的抢救阶段,而且还可以争取在Corti器细胞构架没有塌陷之前进行干细胞导入,所以这个阶段内细胞移植可能有效地实现听力恢复;(4)Coni器完全失去构架,仅仅残留上皮层或瘢痕化,基因导入完全无效,即使十细胞导入也会面临困难,如何重塑Corti器构架是巨大挑战.为了实现耳聋基因治疗临床应用的可能性,我们还探索了有效简便的外源基因内耳导入方式以及高效安全可靠的基因载体比如纳米载体的研发.毛细胞再生研究已经取得突破性进展,但还面临诸多挑战.通过不懈的努力,聋病基因治疗的终临床应用一定会实现.
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bFGF-Math1基因诱导UEC-4细胞产生毛细胞的实验研究
目的进一步探讨bFGF-Math1基因在前庭上皮细胞系(UEC-4)细胞中的表达及生物学作用.方法利用阳离子脂质体LipofectamineTM2000介导bFGF-Math1基因真核表达质粒(pCI-bFGF-Math1)转染UEC-4细胞,利用RT-PCR技术检测基因在细胞中的表达,并利用免疫组织化学方法观察细胞的分化及特异性抗体的表达.结果脂质体介导的基因可在细胞内获得良好的表达,转染后24h,相差显微镜下观察细胞形态发生变化,免疫组织化学显示转染后细胞可以表达毛细胞特异性蛋白Myosin7a.结论bFGF-Math1基因有良好的生物学特性,可以有效地诱导支持细胞向毛细胞样细胞转变.
关键词： 碱性成纤维细胞生长因子 Math1 毛细胞再生 基因治疗 -
新生鼠耳蜗毛细胞再生
各种疾病、噪声、耳毒药等所致感音神经性聋,其实质均在于内耳毛细胞的变性和坏死.以往研究表明在生后正常哺乳类动物内耳耳蜗内、外毛细胞是不能再生的.但是,科学家经过听觉系统基因调控研究,发现了毛细胞分化、再生的特有的调控基因,文章已发表在"科学"和"自然(神经科学)"、"发育"、"神经科学"、"发育机制"等杂志上,引起国际上的关注.现将其结果和意义短评如下.
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维甲酸在内耳发育中的作用及其机制
感音神经性耳聋患者在临床上多见,约占总人口的10％.主要是因为衰老、噪声、耳毒性药物、外伤、感染、肿瘤、遗传、免疫等体内外因素所致,且哺乳动物耳蜗毛细胞破坏后再生能力有限,常引起不可逆性的听力下降,治疗困难.随着内耳发育机制研究的深入和干细胞组织工程技术的逐渐成熟,科学家们发现许多因子,如EGF、FGF、TGF-α、甲状腺素等在内耳毛细胞、支持细胞的分化、成熟、再生中起作用,试图通过加入这些活性因子促进毛细胞再生,或诱导干细胞分化为毛细胞来治疗感音神经性耳聋.
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耳蜗毛细胞相关细胞及影响因子的发育研究进展
听觉感知细胞即毛细胞，因其顶端被毛状的纤毛所覆盖而得名。人耳在出生时大约包含15000个毛细胞，随着年龄的增长数目逐渐减少。近年来，毛细胞是否再生的问题受到了国内外广大研究者越来越多的关注。C r uz等［1］发现新生小鸡的耳蜗毛细胞在受损伤后有再生的能力，并被以后的许多实验证实。Forge等［2］利用在体实验结合电镜研究，首先在豚鼠前庭系统观察到毛细胞再生，使毛细胞再生问题得到了突破性进展。本文通过对耳蜗毛细胞、耳蜗支持细胞及其影响因子进行综述，以进一步探讨耳蜗毛细胞的再生问题。
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促毛细胞再生激发因素的研究进展
两栖类和鸟类的听器支持细胞能够重新进入细胞周期增殖分化或直接转分化为新生毛细胞,并有不同程度功能的恢复,哺乳类内耳的前庭毛细胞也见到这种现象.在这个过程中,某些激发因素在刺激支持细胞发生表型转化中,发挥了重要的功能.本文就这些激发因素的作用做一综述,为哺乳类内耳的耳蜗毛细胞的再生研究提供参考.
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雏鸡耳卡那霉素中毒后耳蜗再生毛细胞超微结构的动态观察
目的探讨鸟氨基苷类药物中毒后耳蜗再生毛细胞超微结构的变化与听功能恢复的关系.方法将雏鸡连续肌注卡那霉素[200mg/(kg.d)]10 d,分别于开始给药后第8天、药毕后第1、7、10、15、21、30天时处死,采用透射电镜观察其耳蜗再生毛细胞超微结构的动态变化.结果在开始给药后第8天时,可观察到一些再生毛细胞前体.药毕10天时,再生毛细胞的外形及纤毛的阶梯形排列已成熟.至药毕21天时,表皮板、囊泡、高尔基体、核糖体、线粒体等亚细胞结构也与正常对照类似.结论鸟卡那霉素中毒后耳蜗再生毛细胞形态结构的迅速成熟,可能是其听功能得以迅速恢复的一个重要基础.
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听觉功能生物学修复和重建的研究进展
感音神经性耳聋是常见的感官障碍疾病,在严重影响患者的生活质量的同时也带来了沉重的家庭和社会负担.尽管助听器和人工耳蜗植入在一定程度帮助患者实现听觉功能的部分恢复,但是远未达到重建自然听力的效果.因此通过生物学的方式修复耳蜗感觉上皮的遗传缺陷以及促进毛细胞损伤之后的功能再生是实现听觉重建的理想途径.本文从感音神经性耳聋基因治疗和毛细胞再生两个方面综述了听觉功能生物学重建的研究进展.
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哺乳动物内耳毛细胞的再生和功能恢复的研究进展
噪音、药物、感染等因素可造成哺乳动物内耳和前庭区毛细胞损伤,以前研究显示这种损伤是不可逆性的,即不可再生出新的毛细胞.近年来,越来越多的实验表明,哺乳动物可以通过多种方法再生出新的有功能的毛细胞,本文就内耳毛细胞的再生机制和功能恢复研究做一综述.
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Atoh1基因在耳聋康复中的研究进展
感音神经性耳聋是听觉系统对声音的感受与分析过程异常所导致的听力下降,可能的原因有年龄、耳毒性药物、感染或过度刺激等,多由于内耳毛细胞的损伤或缺失,且因为受损的听觉毛细胞不能自发的再生,故这种损伤是不可逆的.迄今为止,可选择的有效提高听力的方法就是佩带助听器或耳蜗植入,将环境中的声信号转为电信号,再将电信号传入患者听神经,尚无替换受损毛细胞的治疗.但一种可能的毛细胞再生的方法是诱导受损耳蜗中遗留的非感觉细胞表型分化,Atoh1基因因其在内耳感觉细胞分化过程中的重要调节作用而受到研究者的重视,现就Atoh1在感音神经性耳聋治疗性实验中的研究进展进行综述.
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鸡卡那霉素耳中毒后听神经节Ephrin A2蛋白的表达
目的 探讨鸡卡那霉素耳中毒后耳蜗听神经节Ephrin A2蛋白的表达有无变化.方法 66只新生罗曼鸡分为实验组48只,于生后3 d开始按200 mg·kg-1·d-1连续肌肉注射卡那霉素10 d.再将其设为施药完毕前2 d、完毕后1、3、7、15、21、30、60 d 8个组.对照组18只,设3、13、43 d龄3个组.不施与任何药物.所有动物按预定时间点处死,取听神经组织行免疫组化荧光染色.结果正常对照组听神经节ephrin A2阳性染色细胞数多,呈梯度分布现象,各时间点无明显差异.实验组用药完毕前2 d、完毕后1、3、7 d组听神经节ephrin A2阳性染色细胞数较正常对照组明显减少,药毕后15 d时ephrin A2阳性染色细胞数较前明显增多,药毕后30 d时ephrinA2阳性染色细胞数已接近正常对照组.结论 鸡卡那霉素耳中毒后听神经节ephrin A2蛋白的表达随着耳蜗毛细胞神经连接的再生及重塑而有先明显降低后逐渐恢复正常的现象.
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鸡卡那霉素中毒后EphrinA2蛋白表达与耳蜗毛细胞神经连接再生及重塑的关系
目的 探讨Ephrin A2在鸡卡那霉素中毒后耳蜗毛细胞神经连接再生及重塑过程中的作用.方法 66只新生罗曼鸡为实验对象.试验组48只,于生后3 d开始连续肌注卡那霉素200 mg·kg~(-1)·d~(-1),共用10 d,设施药完毕前2 d、完毕后1、3、7,15、21、30、60 d 8组.对照组18只,设3、13、43 d龄3组.不施与任何药物.所有动物按预定时间点处死,取听神经行Western印迹分析,处死前均作ABR测试.结果 对照组动物各时间点Eph-rinA2蛋白表达量基本一致.施药完毕前2 d及施药完毕后1 d时,试验组动物听神经组织中EphrinA2蛋白表达较对照组明显降低.施药完毕15 d后,EphrinA2蛋白表达明显升高,施药完毕30 d时,EphrinA2蛋白表达已与对照组基本相同.同时,实验组用药10天后ABR阈值达116.3±4.3 dB SPL,停药后3、7、10天时分别为112.0±5.2、101.5±4.3、94.3±4.8 dB SPL,10天后无变化.结论 鸡卡那霉素耳中毒后听神经组织中EphrinA2蛋白的表达与其耳蜗毛细胞神经连接的再生及重塑基本同步,提示EphrinA2在鸡卡那霉素耳中毒后耳蜗毛细胞神经连接的再生及重塑中可能有重要作用.
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大鼠耳蜗毛细胞前体细胞与耳蜗间质细胞共培养的实验研究
目的 探讨耳蜗间质细胞对耳蜗毛细胞前体细胞--大上皮嵴(greater epithelial ridge,GER)细胞的诱导分化作用.方法 取出生后第1天大鼠20只,随机分为2组,每组各10只,利用酶消化和机械分离相结合的方法分别分离出纯耳蜗GER细胞和耳蜗间质细胞,并进行体外混合培养及形态学的观测,对共培养10天的标本行抗Calretinin(标记幼稚毛细胞)及抗p27抗体(标记支持细胞)的免疫细胞组织化学染色鉴定.结果 混合培养的耳蜗GER细胞和间质细胞易形成片状细胞岛,共培养10天后,有部分细胞表达Calretinin,亦有少数细胞表达p27,但无Calretinin及p27双标记者.结论 GER细胞与耳蜗间质细胞共培养,可以诱导GER细胞分化为毛细胞及支持细胞表型.
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卡那霉素延长给药时鸡基底乳头的损伤与修复
目的了解卡那霉素延长给药时鸡基底乳头的超微形态变化.方法将3天龄罗曼雏鸡连续肌注卡那霉素(200 mg·kg-1·d-1)10天后随机分组:①经典施药组:不再注射药物,于药毕后1、3、7、10、15天时行ABR检测及基底乳头扫描电镜观察.②延长施药组:继续肌注卡那霉素,于连续施药13、17、20、25、30天时行ABR检测和基底乳头扫描电镜观察.结果ABR检测结果显示,连续施药20天内,鸡ABR阈值损失及恢复不受卡那霉素影响,与施药10天即停药者非常相似;施药20天后,鸡ABR阈值则再次明显升高.扫描电镜观察:将鸡施与卡那霉素10天完毕时,鸡基底乳头近端40%区域毛细胞完全破坏消失;其后虽继续施药,毛细胞已开始再生修复损伤,连续施药20天内基底乳头再生毛细胞无明显受损,其形态发育与施药10天即停药者基本相似;连续施药25天时,则有部分再生毛细胞出现受损,连续施药30天时,大部分再生毛细胞破坏消失.结论鸡卡那霉素耳中毒后,卡那霉素的持续存在明显阻止了鸡基底乳头损伤的完全修复.
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鸡卡那霉素再次耳中毒后基底乳头的损伤与修复
目的探讨鸡卡那霉素再次耳中毒时基底乳头的损伤与修复.方法将雏鸡于初次耳中毒后16天开始按首次施药方案(200 mg*kg-1*d-1,共10天)再次肌肉注射卡那霉素,分别于首次及再次施药完毕后1、7、10、15天行ABR检测及基底乳头扫描电镜观察.结果再次施药10天完毕时,鸡ABR阈值再次明显升高,但其程度较初次损伤时轻(107.14 dB vs 116.32 dB),药毕后鸡听功能恢复更快,至再次药毕7天时,ABR阈值已与初次药毕10天时基本一致(95.00 dB vs 94.17 dB),已基本恢复稳定.扫描电镜观察结果:再次耳中毒时,鸡基底乳头近端区域再次受损,但与初次耳中毒时损伤区域毛细胞完全破坏消失不同,损伤区域中有少数毛细胞受损较轻存留于基底乳头;在损伤区域中可再次观察到新生毛细胞,但其形态差异较大,少部分毛细胞极幼稚,大部分毛细胞已有明显发育.再次施药完毕后7天时,鸡基底乳头损伤区域大部分毛细胞已基本成熟.结论鸡卡那霉素再次耳中毒时,少数再生毛细胞对卡那霉素损伤具有一定程度抵抗力;其基底乳头形态结构的修复明显快于初次耳中毒时.
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脊柱模式生物斑马鱼用于内耳科学领域研究的进展
斑马鱼（danio rerio）属鲤科、辐鳍亚纲、短担尼鱼属，原产于印度等地水域。斑马鱼体型纤细，成鱼体长约3～5 cm，寿命2～3年；其胚胎及早期幼鱼通体透明，生殖周期短、繁殖能力强，且基因与人类基因约87％相似。鉴于斑马鱼以上生物学特性，耳科学研究者亦采用斑马鱼模型探讨毛细胞再生、遗传性聋机制、耳毒性和抗耳毒性药物筛查等。为此，本文对近年来斑马鱼模型用于内耳科学领域的研究现状及进展综述如下。
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干细胞在内耳应用研究进展
多种因素.如衰老、环境刺激和化学药物等,均可导致严重的听觉和平衡功能障碍.在美国至少有2千8百万听障患者,但其中只有五分之一的患者可通过佩带助听器获得帮助.中国的聋人数目超过2千万,受累人群更为广泛.多年来,各国研究者对毛细胞再生进行了相当深入的研究,取得了许多令人鼓舞的发现,实现毛细胞再生或采用细胞替代治疗促进听觉恢复有望成为新的治疗选择[1].本文复习了相关文献,对于细胞在内耳应用的研究进展进行综述.
