斑馬魚的神奇基因:破解聽覺細胞再生之謎
生物
08-08
斑馬魚擁有人類夢寐以求的超能力──內耳毛細胞再生能力。最新研究發現,兩個關鍵基因共同調控這個神奇的修復機制,為人類治療聽力損傷帶來曙光。
人類身體雖然能更新血液和消化系統細胞,卻無法自然再生內耳毛細胞。這些精密的感覺細胞一旦受損,就會導致永久性聽力損失或平衡障礙。但令人驚奇的是,魚類、青蛙和小雞等動物卻能輕鬆再生這些細胞。
史託瓦斯醫學研究所的科學家最近在《自然通訊》發表突破性研究,揭示斑馬魚透過兩種特殊基因調控支援細胞,既能維持幹細胞庫存,又能促進新毛細胞生長。共同作者Tatjana Piotrowski博士指出:「隨著年齡增長或長期暴露噪音,人類會逐漸喪失聽力和平衡感,但斑馬魚不會。」
研究團隊發現,斑馬魚體側排列著稱為神經丘的感器器官,這些器官的幹細胞和前驅細胞能對稱分裂,持續生成新毛細胞而不耗盡幹細胞儲備。透過基因定序技術,科學家辨識出兩種cyclinD基因分別控制不同細胞群的增殖。
華盛頓大學教授David Raible評論:「這項研究揭示了維持幹細胞同時促進毛細胞再生的精妙機制,有助探索哺乳動物是否也存在類似機制。」由於cyclinD基因也調控人類腸道和血液細胞增殖,這項發現可能影響更廣泛的組織再生研究。
Piotrowski博士強調:「理解斑馬魚細胞再生機制,能幫助我們找出哺乳動物無法再生的原因,甚至未來可能激發人類細胞的修復潛能。」這項研究獲得美國國立衛生研究院等機構資助,為聽力治療開闢新方向。