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科学前沿通过毛细胞再生可以治疗听力损失

超过全世界人口的5%,也就是4.66亿人,患有残疾性听力损失(4.32亿成人和万儿童)。据估计,到年将有9亿多人(或者说十分之一的人)出现残疾性听力损失。残疾性听力损失是指成人更好的那只耳朵听力丧失超过40分贝,儿童更好的那只耳朵听力丧失超过30分贝。患有残疾性听力损失的人大部分生活在低收入和中等收入国家。约有三分之一65岁以上老年人有残疾性听力损失。该年龄组残疾性听力损失患病率在南亚、亚太和撒哈拉以南非洲地区最高。

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什么是听力损失?

听力损失(hearingloss)又称聋度(deafness)或听力级(hearinglevel)。是人耳在某一频率的听阈比正常听阈高出的分贝数。由于年龄关系产生的听力损失称为老年性耳聋;由于社会环境噪声(年龄、职业性噪声和疾病等影响除外)产生的听力损失称为社会性耳聋;职业性噪声导致的听力损失称为噪声性耳聋。噪声引起的听觉敏感度下降、听阈升高、听觉功能障碍甚至听力丧失,总称为听力损失。可分为暂时性和永久性两种。国际卫生组织(WHO-)将听力损失分级为:平均听力损失小于等于25分贝为正常;平均听力损失介于26~40分贝为轻度听力损失;平均听力损失介于41~60分贝为中度听力损失;平均听力损失介于61~80分贝为重度听力损失;平均听力损失大于等于81分贝为极重度听力损失。

听力损失概述图

人类无法扭转听力损失的影响,但在其他动物身上发现的一个生物学过程可能在将来会扭转这一普遍问题。大脑如何解释声音是一个相对简单的过程。首先,声音通过声波进入耳朵。然后它沿着耳朵向下移动,直到触及鼓膜。接下来,鼓膜振动并将这些振动传递给中耳的骨头,然后中耳骨头就会促进这些振动。最终,内耳或耳蜗中的毛发状细胞会接收到这些振动,并将其转化为大脑可以处理的电信号。年龄过大或过度暴露在巨大噪音下会损害耳蜗,导致永久性听力丧失。根据世界卫生组织(WHO)的数据,听力损失目前影响着全世界4亿多人。有些人的失聪情况比其他人更严重,传统的治疗方法包括使用助听器等设备。这些措施的效果取决于个人。然而,科学家们早就知道,鱼类和鸟类等动物能够通过再生耳蜗中的感觉毛细胞来保持听力完好。事实上,哺乳动物是脊椎动物中唯一不能做到这一点的。

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测试内耳

耳的结构包括外耳、中耳和内耳。外耳包括耳廓和外耳道;中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨;内耳包括半规管、前庭和耳蜗.耳蜗内含有听觉感受器,受振动刺激能产生冲动。帕特里夏·怀特(PatriciaWhite)博士等发现了一组负责这种再生过程的受体。研究人员称这组细胞为表皮生长因子(EGF),它启动了鸟类听觉系统中的支持细胞。这些支持细胞然后刺激产生新的感觉毛细胞。并在《欧洲神经科学杂志》上发表了一项新的研究,展示了他们是如何在哺乳动物身上重现这一过程的。他们找到了一种叫做ERBB2(酪氨酸激酶受体2,又名NEU,CD,是原癌基因erbB-2编码的kDa的细胞膜受体,为表皮生长因子受体(EGFR)家族成员之一。)的特殊受体,它位于耳蜗内的支持细胞中,并尝试了三种不同的方法来使用这些受体激活通路。第一项是一系列的实验,他们使用一种病毒来攻击老鼠体内的ERBB2受体。第二,研究人员对老鼠进行基因改造,试图激活ERBB2。在最后一个实验中,他们使用了两种他们知道能够对ERBB2产生反应的药物。

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再生过程

科学家们第一次能够在哺乳动物身上再生至关重要的感觉毛细胞。他们的发现表明,激活ERBB2启动了一个过程,导致耳蜗支持细胞的产生。这就导致了干细胞转化为感觉毛细胞。这些细胞还与神经细胞结合,而神经细胞是听力所必需的。怀特博士认为,科学家可以利用这些发现,形成一种新的、创新的治疗人类听力损失的方法。“听力修复的过程是一个复杂的问题,需要一系列的细胞活动,”怀特博士说。“你必须再生感觉毛细胞,这些细胞必须正常运转,并与必要的神经元网络连接。这项研究证明了一种可以用不同方法激活的信号传导途径,这可能代表了人工耳蜗再生的新方法,并最终恢复听力。”为了进行任何类型的人体试验,科学家们必须对表皮生长因子受体的使用和过程进行进一步的研究。这项新发现可能会改善与年龄相关的听力损失问题。国际世卫组织(WHO)建议有一半的听力损失案例可以通过公共卫生措施加以预防。建议预防听力损失的一些简单方法包括:对儿童进行免疫接种,预防儿童疾病;通过良好的卫生习惯预防;遵循健康的耳部护理做法;通过提高对危险的认识,减少(职业和娱乐)对大声声音的接触;以及鼓励个人使用耳塞、降噪耳机和耳机等个人防护设备;和对青年人和一般人群进行听力丧失、原因、预防和识别方面的教育等。

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