▎藥明康德内容團隊編輯
衰老、噪音以及某些癌症治療藥物和抗生素可以導緻不可逆轉的聽力損失。如果科學家能夠對現有細胞進行重新程式設計，這些細胞在死亡後也能重新發育成對聽力至關重要的外耳和内耳感覺細胞，進而有望恢複聽力。
在近期的《自然》雜志上，美國西北大學的科學家們發現了一個單一的主基因，可以将耳毛細胞分别程式設計為外毛或内毛細胞，克服了阻礙這些細胞發育以恢複聽力的重要障礙。
論文主要作者，西北大學Jaime García-A overos教授說：“我們首次發現了清晰的細胞轉換機制，可以由一種細胞類型轉換到另一種類型。我們克服了一個重大障礙，提供了一種以前無法獲得的工具來制造内毛細胞或外毛細胞。”
根據美國疾病控制與預防中心的資料，在美國55 至 64 歲的人群中大約有 8.5% 患有緻殘性聽力損失。在 65 歲至 74 歲的人群中，這一比例增加至近 25%，在 75 歲及以上更是增加到了 50%。
此前，科學家們可以人為制造出耳毛細胞，但它們不會分化成在聽力發生過程中具有不同功能的内毛細胞或外毛細胞。這次的新發現則朝着挖掘這些特定細胞邁出重要一步。
耳蝸産生的外毛細胞死亡通常是耳聾和聽力損失的原因。外毛細胞響應聲波的壓力而膨脹和收縮，并為内毛細胞放大聲音。内部細胞将這些振動傳遞給神經元，進而産生我們聽到的聲音。
“這就像一場芭蕾舞，” Jaime García-A overos教授在描述内毛細胞和外毛細胞的協調運動時充滿了敬畏，“外層細胞蹲下跳起，将内層細胞進一步舉起到耳朵裡。耳朵是一個美麗的器官。哺乳動物中沒有其他器官可以如此精确地定位細胞，它具有超高的測量精度，否則聽力不會發生。”
他們發現，對耳毛細胞進行程式設計的主基因開關是TBX2。當TBX2基因表達時，細胞變成内毛細胞；當TBX2基因被阻斷時，細胞變成外毛細胞。産生其中任何一種細胞都需要一種基因混合物。從非毛細胞中制造出耳蝸毛細胞，需要有ATOH1和GF1這兩種基因，之後再打開或關閉TBX2基因以産生所需的内毛細胞或外毛細胞。
▲TBX2基因在外毛細胞中的異位表達導緻它們轉化為内毛細胞（圖檔來源：參考資料[2]）
科研人員的目标是将非毛細胞這種支援細胞重新程式設計，将它們排列在毛細胞之間，并為它們提供結構上的支援，進而最終形成外毛細胞或内毛細胞。
雖然仍在實驗階段，但研究人員已經弄清楚如何制造特定的内毛細胞或外毛細胞，并找到了外毛細胞更容易死亡并導緻耳聾的原因。這些新突破将為那些面臨聽力損失的老年人帶來恢複聽力的新希望。
參考資料：
[1] New tool to create hearing cells lost in aging. Retrieved May 4, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/951729
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