日本的一個研究小組率先揭示了內(nèi)耳 Corti 器官中呈棋盤狀排列的細(xì)胞對聽力至關(guān)重要。這一發(fā)現(xiàn)從細(xì)胞自組織的角度對聽力如何工作提供了新的見解，也將使人們更好地理解各種聽力損失障礙。
該研究小組包括神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院的助理教授 TOGASHI Hideru 和兵庫縣立神戶兒童醫(yī)院的 KATSUNUMA Sayaka 博士。
這些研究成果于2022年12月8日在線發(fā)表在Frontiers in Cell and Developmental Biology上。
要點(diǎn)
在內(nèi)耳的柯蒂氏器中，有兩種細(xì)胞排列成棋盤狀馬賽克圖案;負(fù)責(zé)聽力的毛細(xì)胞及其支持細(xì)胞。然而，這種棋盤模式與聽力功能之間的關(guān)系長期以來一直不清楚。
在 Corti 器官中的細(xì)胞無法形成這種棋盤圖案的小鼠中，只有毛細(xì)胞死亡(細(xì)胞凋亡)，從而導(dǎo)致耳聾。
據(jù)了解，棋盤布局在保護(hù)毛細(xì)胞及其功能方面發(fā)揮著基本的結(jié)構(gòu)作用，這是世界上第一次，因為這種排列可以防止毛細(xì)胞相互粘附。
已經(jīng)在許多不同種類動物的各種感覺器官中觀察到這種細(xì)胞鑲嵌圖案。了解細(xì)胞自組織如何形成這些鑲嵌圖案背后的機(jī)制將有助于闡明各種感覺器官的功能和疾病背后的機(jī)制。
研究背景
內(nèi)耳耳蝸是聽聲音所必需的，位于其內(nèi)部的是柯蒂氏器。當(dāng)在顯微鏡下從上方觀察柯蒂氏器時，可以看到兩種類型的細(xì)胞以精確有序的布局排列，類似于國際象棋或棋盤。將聲波傳送到大腦的毛細(xì)胞被支持細(xì)胞隔開，從而防止毛細(xì)胞相互接觸。盡管人們認(rèn)為這種棋盤式排列對于 Corti 器官的正常運(yùn)作是必要的，但這種模式與聽力功能之間的關(guān)系長期以來一直不清楚。
該研究小組此前透露，這種內(nèi)耳棋盤是由一種細(xì)胞分離機(jī)制形成的，這種機(jī)制使毛細(xì)胞和支持細(xì)胞能夠正確地排成一行。毛細(xì)胞和支持細(xì)胞各自表達(dá)不同類型的細(xì)胞粘附分子連接蛋白。這導(dǎo)致一個毛細(xì)胞和一個支持細(xì)胞比兩個毛細(xì)胞或兩個支持細(xì)胞更牢固地相互粘附。此屬性導(dǎo)致毛細(xì)胞和支持細(xì)胞以棋盤圖案排列。在這些連接蛋白分子之一不起作用的小鼠模型中，屬性發(fā)生變化，棋盤圖案無法正確形成。在這項研究中，研究人員使用這些小鼠來研究細(xì)胞的棋盤排列與聽力功能之間的聯(lián)系。
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