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回顧與年齡相關的聽力損失的再生療法的進展

回顧與年齡相關的聽力損失的再生療法的進展

今天的開放取用論文回顧了可逆轉聽力損失的再生療法的當前進展。 進行性聽力損失在老年時普遍存在,並在生命的後期顯著加速。 聽力損失與認知能力下降有關,雖然這可能是由於中樞神經系統功能退化造成的,但也有人認為聽力損失會孤立人們並剝奪他們刺激大腦活動的互動。 在老鼠身上得到充分證明,環境豐富度對大腦及其老化速度有很大影響。

許多與年齡相關的聽力損失的研究都集中在內耳的感覺毛細胞上。 它們會偵測聲音的壓力波,並將脈衝傳遞到通往大腦的神經系統連接。 有一些證據表明這些細胞的缺失是問題所在,也有一些證據表明這些細胞能夠以足夠的數量存活下來,但失去了與大腦的連結。 在過去的十年或更長時間內,許多研究團隊一直致力於開發再生療法,以再生老化內耳中的功能性毛細胞。 人們已經嘗試了許多策略,例如適應再生物種的機制,使毛細胞重新生長為成人,或直接刺激與生長相關的途徑,例如notch。 小鼠身上已取得了不同程度的成功,但正如通常的情況一樣,臨床進展仍然緩慢得令人沮喪。

醫學科學檔案: 聽力再生和再生醫學:目前和未來的方法

世界上超過 5% 的人口患有某種程度的聽力障礙。 聽力退化的主要因素是耳毒性藥物、老化、持續接觸過多噪音和感染。 受傷後,聽覺系統會受到不可逆的損害,因為高等哺乳動物的再生系統受到抑製或失活,這與其他非哺乳動物脊椎動物相反。 出生後,內耳中的成體幹細胞庫急劇下降。 因此,不存在用於再生的內源性細胞來源。 在哺乳動物中,毛細胞(hc)僅在短暫的胚胎時期產生; 因此,成年人喪失聽力會造成不可逆的聽力缺陷。 同樣,螺旋神經節神經元(sgn)的退化是不可恢復的,並且在突觸喪失的情況下,恢復已被證明是有限的。

由於新生兒期後內耳幹細胞數量急劇減少,自主再生能力幾乎耗盡。 因此,許多研究小組致力於開發基於幹細胞的治療方法來恢復 hc、sgn 和 sc 群體。 聽覺再生領域主要集中在胚胎幹細胞、成體幹細胞或誘導性多能幹細胞(ipsc)。 然而,如今要解決的主要問題是獲得聽覺幹細胞生產的適當效率,並證明這些細胞在臨床環境中的實用性和安全性。 在具有再生能力的動物模型(例如斑馬魚或鳥類模型)中進行的實驗表明,它們的聽覺再生是由胚胎髮育過程中激活的相同遺傳途徑引導的。 這種機制透過不同的機制導致 hc 或靜纖毛再生,這引起了人們對開發能夠在人類中重建這些途徑的新療法的極大興趣。

我們認為,該領域的重要發現主要集中在幹細胞移植方法的開發、改善遷移、存活以及用於細胞命運監測的新遺傳系統。 已經測試了幹細胞移植到耳蝸的不同途徑,例如透過外淋巴或內淋巴。 儘管這些技術很有前景,但結果顯示細胞存活率較低,目標組織中只有少量新細胞。 將細胞移植到蝸軸(耳蝸內的骨板)或耳蝸神經中,顯示出更高的細胞存活率和增加的向目標的遷移。 然而,移植過程可能會造成聽力損傷。 將幹細胞直接移植到耳蝸側壁組織似乎取得了有效的結果。 該區域豐富的組織和血液供應可能是壁中移植細胞存活率增加的原因。

我們認為,聽力再生應該從多學科的角度來考慮,不僅關注幹細胞,還應考慮分子介質作為改善結果的策略。 一些聯合療法已被證明是比單一療法更好的治療某些疾病的方法,例如,幹細胞輸送結合基因療法來治療嚴重的肢體缺血。 幹細胞來源的耳祖細胞或成體幹細胞(如神經幹細胞)的移植可顯著改善聽力,這在神經元再生中尤其明顯。 然而,細胞必須正確遷移到受損區域,並促進 hc 和 sgn 之間功能性突觸連接的建立,這可以透過分子介質或基因工程來改善。

本文原刊於 對抗老化組織



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