在人類中，一旦內(nèi)耳的感受毛細(xì)胞（聽覺和保持平衡所需的關(guān)鍵細(xì)胞）受損，通常是永久性的，無法自行再生，從而導(dǎo)致聽力喪失、耳聾甚至平衡障礙。而斑馬魚等水生動(dòng)物卻可以輕松再生這些毛細(xì)胞，這一顯著差異引發(fā)了科學(xué)家的濃厚興趣。

近期，斯托沃斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）上的研究指出，他們發(fā)現(xiàn)了兩種關(guān)鍵基因在斑馬魚的毛細(xì)胞再生中起到?jīng)Q定性作用。這一發(fā)現(xiàn)有望為未來人類的聽力修復(fù)研究提供重要參考。

為什么我們不能再生聽力細(xì)胞？

“人類無法再生內(nèi)耳毛細(xì)胞，”該研究的共同作者、斯托沃斯研究員皮奧特洛斯基博士（Dr. Tatjana Piotrowski）解釋說，“隨著年齡增長(zhǎng)或長(zhǎng)期暴露在噪音環(huán)境中，我們的聽力和身體平衡能力會(huì)不可逆地下降?！?/p>

相比之下，斑馬魚卻具備令人驚嘆的再生能力。它們體表沿著頭到尾巴有一排“神經(jīng)丘”（neuromasts），這些感受器結(jié)構(gòu)就像一個(gè)個(gè)“小蒜頭”，頂部長(zhǎng)滿了類似人類內(nèi)耳毛細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，用于感知水流動(dòng)。圍繞這些毛細(xì)胞的是不同類型的支持細(xì)胞，它們可以分裂并生成新的毛細(xì)胞。

研究發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)控制細(xì)胞再生的基因

該項(xiàng)研究由前斯托沃斯研究員馬克·拉什博士（Dr. Mark Lush）帶領(lǐng)，研究團(tuán)隊(duì)通過高通量測(cè)序手段發(fā)現(xiàn)，在斑馬魚的兩個(gè)關(guān)鍵支持細(xì)胞類型中，分別活躍著不同的cyclinD基因，它們控制著這兩類細(xì)胞的增殖行為。

研究人員通過基因編輯的方式，讓某一個(gè)cyclinD基因失活，結(jié)果顯示只有對(duì)應(yīng)的細(xì)胞群體停止了分裂，而另一種不受影響。這說明，不同的細(xì)胞類型可以通過不同的基因單獨(dú)控制生長(zhǎng)過程。

更有趣的是，當(dāng)研究人員將“干細(xì)胞特異性”的cyclinD基因移植到“前體細(xì)胞”中，后者又重新獲得了分裂能力。這種“功能替代”不僅揭示了細(xì)胞之間的調(diào)控靈活性，也為將來誘導(dǎo)人類細(xì)胞再生提供理論依據(jù)。

為人類再生醫(yī)學(xué)開辟新方向

在斑馬魚中，神經(jīng)丘中心的前體細(xì)胞和邊緣的活躍干細(xì)胞共同協(xié)作，維持毛細(xì)胞的持續(xù)再生。這一再生過程中，細(xì)胞既要分裂，也要分化成新的功能細(xì)胞。研究顯示，即便某些細(xì)胞失去分裂能力，它們?nèi)钥赡芊只擅?xì)胞，這提示“分裂”和“分化”并非始終綁定，未來有可能分別加以控制。

來自華盛頓大學(xué)的David Raible教授對(duì)此研究給予高度評(píng)價(jià)，稱其“揭示了一種優(yōu)雅的機(jī)制，即在維持干細(xì)胞的同時(shí)實(shí)現(xiàn)毛細(xì)胞再生”。

此外，cyclinD基因在人類體內(nèi)也廣泛存在于腸道、血液等組織中，負(fù)責(zé)控制細(xì)胞增殖。因此，這項(xiàng)研究的意義或?qū)⒉粌H限于聽力修復(fù)，也可能拓展至更廣泛的器官組織再生領(lǐng)域。

研究背景與資金支持

本研究由美國(guó)國(guó)家耳聾與其他交流障礙研究所（NIH NIDCD）、聽力健康基金會(huì)（Hearing Health Foundation）資助，并獲得斯托沃斯研究所的機(jī)構(gòu)支持。

參與研究的成員還包括Ya-Yin Tsai、Shiyuan Chen、Daniela Münch、Julia Peloggia博士和Jeremy Sandler博士。