據WHO統計,目前全世界有4.66億人患有聽力損失,受現代社會噪聲汙染和人口老齡化的影響,這一數字預計將在2050年增加到7億【1】。聽力損失不僅嚴重影響語言和溝通,也是誘發老年痴呆症最大的獨立致病因素【2】。耳蝸中感音毛細胞的退行是聽力損失的最主要病理原因,而退行的毛細胞無法自發再生【3】。因此,修復和再生損傷的毛細胞是耳聾治療的關鍵, 也是近年來聽覺領域的研究熱點。
2021年9月14日,南京大學醫學院模式動物研究所萬國強課題組在Stem Cell Reports發表了題為High-throughput screening on cochlear organoids identifies VEGFR-MEK-TGFB1 signaling promoting hair cell reprogramming的研究論文。
作者們最佳化、表徵並利用小鼠耳蝸類器官平臺,對一千多種FDA批准的小分子藥物進行了高通量篩選,發現腫瘤治療藥物瑞戈菲尼(regorafenib)能夠顯著促進耳蝸類器官中毛細胞的分化。進一步的研究發現瑞戈菲尼在小鼠離體耳蝸組織中同樣高效的促進了毛細胞的再生和成熟,而這一過程是由VEGFR-MEK-TGFB1訊號軸介導,並不依賴於Notch這一經典的毛細胞再生通路。
圖1. 基於耳蝸類器官的小分子庫篩選圖示
一直以來,如何規模化培養哺乳動物毛細胞是對毛細胞發育和再生進行高通量研究的重大障礙。這項工作創新點之一在於優化了耳蝸類器官的培養條件,從而獲得了超過6000倍的樣本通量擴增,使高通量篩選成為可能。此外,小分子藥物瑞戈菲尼及VEGFR-MEK-TGFB1訊號通路的發現有望為毛細胞再生和聽覺恢復提供新的靶點。最後,耳蝸類器官作為聽覺研究新興賦能技術,為大規模小分子藥物篩選、 轉錄因子或 CRISPR-Cas9 基因組篩選、 代謝組學等多組學研究等提供了新的可能。
圖2. 耳蝸類器官的共聚焦顯微圖
(綠色:毛細胞;紅色:纖毛結構)
本文來自BioArtMED微信公眾號,更多生物領域前沿資訊等你來發現!
轉載須知
【原創文章】BioArtMED原創文章,歡迎個人轉發分享,未經允許禁止轉載,所刊登的所有作品的著作權均為BioArtMED所擁有。BioArtMED保留所有法定權利,違者必究。