Nature发布干细胞治疗重大成果

　　

生物通报道  超过2.75亿人具有中度至重度听力丧失，其中许多的病例是由于内耳与大脑之间的连接缺陷所造成。

研究人员现在展示了如何修复这一连接的一个关键组件——听觉神经——通过利用人类胚胎干细胞恢复了沙鼠的听力。“我们获得了概念证明可以利用人类胚胎干细胞来修复受损的耳朵。尽管还有更多的工作要做，但现在我们知道这是有可能的，”文章的主要作者、谢菲尔德大学干细胞生物学家Marcelo Rivolta说。这一研究成果在线发表在9月12日的《自然》（Nature）杂志上。

尽管在此之前科学家们曾将干细胞分化生成听觉神经细胞，这是第一次用移植细胞成功恢复动物的听力。该领域的一些科学家们表示这是极其重要的一步，无疑将激励更多的研究。“长期以来研究受到批评家们的阻挠，他们希望看到干细胞能够连接内耳和中枢神经系统的证据，”密歇根大学Kresge听力研究所发育生物学家Richard Altschuler说。

在过去的十年里Rivolta一直致力于开发各种途径将人类胚胎干细胞分化为听力必需的两类细胞类型：听觉神经元和能将声音转换成电信号的内耳毛细胞

他用两种成纤维细胞生长因子FGF3和FGF10处理人类胚胎干细胞生成了两种外表上不同的原始感觉细胞群。其中一些具有毛细胞相似特征的细胞称之为耳上皮祖细胞(OEPs)，另一些看起来更像神经元的细胞称为耳神经祖细胞(ONPs)。

他的研究小组将ONPs移植到已接受哇巴因（ouabain）处理沙鼠的耳朵内。Ouabain是一种化学制品会造成听觉神经损伤，但不会影响毛细胞。十周后，一些移植细胞已生长成突起物，形成了与脑干的连接。随后的测试表明许多动物在移植后能够听到更微弱的声音，全面改善了46%的听力。

听到这个

在今年7月，来自加州大学旧金山分校的一个研究小组证实基因治疗可以恢复出生即耳聋小鼠的听力。这两项成果与此前一系列的研究表明干细胞和基因治疗可以恢复包括嗅觉和视觉在内感觉功能。

俄勒冈健康与科学大学发育生物学家John Brigande说这些研究进展是令人感到兴奋的。Brigande本人患有一种渐进形式的听力丧失，正在探索基于干细胞的方法恢复听觉功能。他指出尽管内耳的“精密结构”可以多种不同的方式受到损伤，但不会存在一种治愈听力丧失的方法，未来将会有各种各样的干预治疗针对这一独特的疾病。“

有可能从干细胞驱动的听力神经元增多中获益的人数尚不清楚，但干细胞有可能扩展现有治疗的范围。“由于功能性的听觉神经元是耳蜗植入物起作用的必要条件，干细胞打开了一个候选库，”Altschuler说。

斯坦福大学干细胞研究人员Stefan Heller说首个听力治疗可能至少需要15年的发展。Heller一直致力于其他途径将干细胞分化为毛细胞和支持细胞。“所有治疗方案的下一个目标是获得更高水平的效率和可重复性，确定治疗方案的安全性，证实移植导致了长期恢复，然而我们才能考虑患者，”Heller说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Restoration of auditory evoked responses by human ES-cell-derived otic progenitors

Deafness is a condition with a high prevalence worldwide, produced primarily by the loss of the sensory hair cells and their associated spiral ganglion neurons (SGNs). Of all the forms of deafness, auditory neuropathy is of particular concern. This condition, defined primarily by damage to the SGNs with relative preservation of the hair cells1, is responsible for a substantial proportion of patients with hearing impairment2. Although the loss of hair cells can be circumvented partially by a cochlear implant, no routine treatment is available for sensory neuron loss, as poor innervation limits the prospective performance of an implant3. Using stem cells to recover the damaged sensory circuitry is a potential therapeutic strategy. Here we present a protocol to induce differentiation from human embryonic stem cells (hESCs) using signals involved in the initial specification of the otic placode. We obtained two types of otic progenitors able to differentiate in vitro into hair-cell-like cells and auditory neurons that display expected electrophysiological properties. Moreover, when transplanted into an auditory neuropathy model, otic neuroprogenitors engraft, differentiate and significantly improve auditory-evoked response thresholds. These results should stimulate further research into the development of a cell-based therapy for deafness.