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干细胞疗法有望改善听力损失

2023-12-28

每年3月3日,是全国“爱耳日”,听力障碍严重影响人类的社会交往和个人生活质量,是世界上发病率最高的致残性感官缺陷,也是一个全球性的重大公共卫生问题。

WHO世界卫生组织估计,近50%的12-35岁人群(约11亿年轻人)由于长时间和过度暴露于巨大声音,包括通过个人音频设备收听音乐,未来面临不可逆转的听力损失风险。

WHO世界卫生组织也报道,世界人口5%以上(约4.66亿人)患有残疾性听力丧失(其中包括4.32亿成人和3400万名儿童),影响到他们的生活质量。中国残联最新数据显示我国约有3000万重度耳聋患者,每800名新生儿中就有一个聋儿,65岁以上的老年人群中,超过30%存在不同程度的听力损失。

什么是听力损失?

听力损失又称“耳聋”,耳聋是听觉系统中传音、感音及其听觉传导通路中的听神经和各级中枢发生病变,引起听功能障碍,产生不同程度的听力减退的统称。

听力损失主要有3种类型:传导性、感音神经性和混合性听力损失。一般来说,传导性听力损失可以通过药物或手术治愈,例如中耳炎治疗、鼓膜修复或听小骨置换手术。然而,不可逆的听力损失的罪魁祸首是另一种听力损失:感音神经性听力损失。

传导性听力损失的病变位置为外耳和或中耳,这两个部分负责将声音传入内耳。而感音神经性听力损失的病变位置为内耳和或听神经。诞生之初,每个人耳朵里大约有15000个毛细胞,但这些毛细胞一旦损坏便不能再生,于是因为毛细胞减少或损伤将会导致感音神经性听力损失,这是一个不可逆的过程。

常见病因有:

先天性的畸形:如耳道闭锁及骨膜、听骨、蜗窗等发育不全等。

后天性的外耳道阻塞:如耵聍栓塞、骨疣、急性传染病、肿瘤、外伤、炎症中耳炎等。

其他的病因还有自身免疫性感音神经性耳聋、梅尼埃病和药物影响等。

干细胞有望改善听力损伤

针对听力损失的临床治疗手段有安置助听器、人工耳蜗植入等,但这些技术并不能治愈听力问题,仅仅可以起到部分改善作用,其效果仍有局限性。

近年来,科学家将研究重点放到干细胞领域,干细胞疗法改善听力损失成为了焦点。治疗感音神经性耳聋的最佳方法是通过干细胞使内耳毛细胞再生,从而对耳蜗结构和功能进行修复,从根本上恢复听力。

干细胞(Stem Cell)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,它是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。

干细胞疗法是指人体正常结构受损后,利用干细胞多向分化潜能,诱导分化出与原来形态功能相同的结构,对机体进行修复的一种新型临床手段,弥补内耳毛细胞的不可再生。

用于听力损失研究的干细胞

在2017年的中华中医药学会耳鼻喉科分会第二十三次学术年会上,科研人员汇报了《干细胞用于恢复听力的研究进展》,用于听力损失研究的干细胞种类有神经干细胞、间充质干细胞、内耳胚胎干细胞及诱导多能干细胞。

间充质干细胞是目前研究较多的种类。国外学者研究发现,从人类胎盘中提取的间充质干细胞细胞可以提高听觉脑干反应阈值、畸变产物耳声发射水平以及豚鼠螺旋神经节细胞的数量,这为间充质干细胞在听力损失方面的临床应用提供了实验依据。

2012年国家科技部重大科技项目《干细胞治疗感音神经性耳聋的临床基础研究》中的一项课题研究,名为“干细胞定向分化和毛细胞功能重建的遗传和分子机制”。浙江大学生命科学学院研究团队,经过4年研究,尝试通过干细胞移植实现内耳毛细胞再生和功能重塑,从而达到治疗感音神经性耳聋的目的。这一研究成果在国际学术刊物《细胞死亡与分化》(Cell Death and Differentiation)和《干细胞转化医学》(Stem Cells Translation Medicine)上发表,引发学术界热议,被认为给遗传性听力障碍患者带来一丝新的希望。

干细胞分化耳蜗相关细胞

Mohammadian F等人报道,干细胞再生螺旋神经节细胞,恢复内毛细胞功能;Ka等人研究,间充质干细胞可分化为毛细胞样细胞,并表达毛细胞标志物;He等人调控诱导干细胞向神经细胞方向分化,表达神经前体细胞的标志物nestin蛋白。

这些研究的结果表明:干细胞可向毛细胞或神经细胞的方向诱导分化,为干细胞疗法的临床应用奠定基础。

干细胞分泌细胞因子

干细胞具有分泌细胞因子的功能,不仅协助干细胞在体内的分化再生细胞,还可提供营养支持、神经传导修复等作用。

1.营养支持

神经生长因子(NGF)是一种神经营养因子,可提高神经干细胞(NSCs)在体外的生存能力,能提高对神经元听力损失的保护作用。

2017年,期刊《MolCell Biochem》刊登了我国科研人员的研究结果:NGF辅助NSCs对庆大霉素耳毒性听力损失的小鼠进行治疗,增加了对小鼠转导能力的保护,并恢复了听觉脑干反应阈值。

2.神经传导修复

Kamiya K等人在线粒体毒素造成耳蜗纤维细胞的损伤模型上发现,移植间充质干细胞的实验动物的听力恢复情况较对照组好,免疫组化实验发现移植后干细胞的连接蛋白表达阳性,提示可能修复钾离子循环通路。

总结

通过实践探索,干细胞疗法在听力损失方面有了进展,相信随着深入的研究,干细胞疗法将造福听力损失患者!

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