研究表明內(nèi)耳細(xì)胞的棋盤(pán)狀排列對(duì)聽(tīng)力至關(guān)重要

日本的一個(gè)研究小組率先揭示了內(nèi)耳 Corti 器官中呈棋盤(pán)狀排列的細(xì)胞對(duì)聽(tīng)力至關(guān)重要。這一發(fā)現(xiàn)從細(xì)胞自組織的角度對(duì)聽(tīng)力如何工作提供了新的見(jiàn)解，也將使人們更好地理解各種聽(tīng)力損失障礙。

該研究小組包括神戶(hù)大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院的助理教授 TOGASHI Hideru 和兵庫(kù)縣立神戶(hù)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(xiàn)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(pán)狀馬賽克圖案;負(fù)責(zé)聽(tīng)力的毛細(xì)胞及其支持細(xì)胞。然而，這種棋盤(pán)模式與聽(tīng)力功能之間的關(guān)系長(zhǎng)期以來(lái)一直不清楚。

在 Corti 器官中的細(xì)胞無(wú)法形成這種棋盤(pán)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(pán)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?yàn)檫@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(lèi)動(dòng)物的各種感覺(jué)器官中觀(guān)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(jué)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(tīng)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(guān)察柯蒂氏器時(shí)，可以看到兩種類(lèi)型的細(xì)胞以精確有序的布局排列，類(lèi)似于國(guó)際象棋或棋盤(pán)。將聲波傳送到大腦的毛細(xì)胞被支持細(xì)胞隔開(kāi)，從而防止毛細(xì)胞相互接觸。盡管人們認(rèn)為這種棋盤(pán)式排列對(duì)于 Corti 器官的正常運(yùn)作是必要的，但這種模式與聽(tīng)力功能之間的關(guān)系長(zhǎng)期以來(lái)一直不清楚。

該研究小組此前透露，這種內(nèi)耳棋盤(pán)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(lèi)型的細(xì)胞粘附分子連接蛋白。這導(dǎo)致一個(gè)毛細(xì)胞和一個(gè)支持細(xì)胞比兩個(gè)毛細(xì)胞或兩個(gè)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(pán)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(pán)圖案無(wú)法正確形成。在這項(xiàng)研究中，研究人員使用這些小鼠來(lái)研究細(xì)胞的棋盤(pán)排列與聽(tīng)力功能之間的聯(lián)系。

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