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这种来自普通鼠标内部的组织的显微镜图像显示了丝带突触（红色）如何形成内耳（蓝色）的头发细胞和连接到大脑的神经细胞的尖端之间的连接。
利用先进的工具提高小鼠耳朵中的关键蛋白质的生产，科学家团队已经恢复了小鼠的听力，部分地受到噪音的聋。
通过展示蛋白质的重要性，称为NT3，在保持耳朵和大脑之间的沟通方面，这些新发现铺平了人类研究的方法，可以改善噪音暴露和正常老化引起的听力损失的治疗方法。
在一份新论文中，在线期刊Elife，Michigan大学医学院的克雷斯基聆讯研究所和哈佛大学的团队报告了他们的工作成果，了解NT3在内耳中的作用，以及增加NT3生产对听力的影响经过噪音曝光。
他们的作品也说明了传统上被视为耳廓连接的“支撑演员”的细胞的关键作用。称为支持细胞，它们形成听力系统的“星星”的物理基座：耳朵中的毛细胞直接与携带声音信号携带到大脑的神经。该新研究标识了这些支持细胞以及它们产生的NT3分子的关键作用。
研究人员证明，NT3对身体形成和维持头发细胞和神经细胞之间的连接的能力至关重要。这种称为功能区突触的这种特殊类型的连接允许超快速地通信，这些信号在两种类型的细胞之间来回行驶的微小间隙。
“这一点明显，由于损坏的缎带突触导致的听力损失是一个非常常见和挑战的问题，无论是噪音还是正常的衰老，博布里埃尔科尔法斯说，博士教演员，谁领导了团队并指导了U-M研究所。“15年前我们开始了这项工作，回答了关于内耳的非常基本的问题，现在我们能够在噪音中爆震后恢复听力，对人的常见问题。这是非常令人兴奋。”
使用特殊的遗传技术，研究人员使一些小鼠成为可能在内耳的特定区域的细胞中产生额外的NT3，在响亮的噪音之后足以减少听力。额外NT3的老鼠重新获得了比对照小鼠更好的能力。
现在，Corfas说，他的团队将探讨NT3在人类耳朵中的作用，并寻求可能提高NT3行动或生产的药物。虽然在人类中使用这种药物可能是几年之后，但新发现给了他们一个特定的追求目标。
Corfas，耳鼻喉科耳鼻喉科教授和副主席，致力于第一次作者Guoqiang Wan，Ph.D.，MariaE.Gómez-Casati，博士和其他人在他的前机构哈佛。一些作者现在与Corfas合作在他的新U-M实验室。他们开始了解如何在耳朵和眼睛形成的丝带突触以及哪些分子对其形成和维护很重要。
任何经历了在拥挤的房间里旁边的人的声音的人都经历过遇到的问题，感觉到了减少的带突触的影响。所以有任何经历过响亮的音乐会后经历过暂时的听力的人。噪音造成的损坏 - 超过一生或仅仅一个晚上 - 通过与神经细胞的丝带突触连接来降低头发细胞与大脑交谈的能力。
有针对性的遗传学使得发现可能
在确定内耳支撑单元供应NT3之后，该团队转向一种称为条件基因重组的技术，以便如果它们通过支撑细胞提升NT3产生，则会发生什么。该方法允许科学家通过给予一种剂量的药物来激活特定细胞中的基因，该药物触发细胞以“读取”将其插入它们的基因的额外拷贝。对于这项研究，科学家们只激活了额外的NT3基因，只能进入内耳的支撑细胞。
直到科学家希望他们在暴露小鼠到大声的噪音之前或之后，基因没有开启。科学家通过给予剂量的药物Tamoxifen来转动NT3基因，这引发了支撑细胞以制备更多的蛋白质。在此步骤之前和之后，他们使用称为听觉脑干响应或ABR的方法测试了小鼠的听证 - 与人类使用的相同测试。
结果：额外NT3的小鼠在两周内重新获得听证会，并且能够比小鼠更好地听到没有额外的NT3生产。科学家们也与另一种神经细胞生长因子或神经营养蛋白相同，称为BDNF，但没有看到对听力的影响。
下一步
现在，NT3在制造和维护功能区突触中的作用变得清晰，Corfas表示，下一个挑战是在人类耳朵中研究它，并寻找可以像NT3这样工作的药物。科普斯有一些毒品候选人，并希望与行业合作，寻找别人。
他说，通过基因治疗通过基因治疗来提高NT3的生产，但他说，但是，基于药物的方法将更简单，并且只要恢复听力即可，可以管理。
Corfas注意到该研究中的小鼠并不完全聋，所以如果提升NT3活动可以恢复完全丢失的听力，则尚不清楚。他还指出，该研究可能对所述神经细胞联系丢失的其他疾病有影响 - 称为神经变性疾病。“这将支持的细胞带入聚光灯，并开始展示他们对神经连接的可塑性，开发和维护有多少钱，”他说。
除了在阿根廷工作的Corfas，WAN和Gómez-Casati外，该研究是由Angelica R. Gigliello和M. Charles Laberman，Ph.D组成的研究。马萨诸塞州眼睛和耳朵医务室的伊顿 - 皮博迪实验室主任。该研究得到了国家耳聋和其他沟通障碍研究所（DC004820，DC005209）和Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康和人类发展研究所（HD18655），这是国家健康研究院的一部分，以及听证会健康基础。
出版物：Guoqiang Wan等，“NeuroRophin-3调节耳蜗中的色带突触密度，并在声学创伤后诱导突触再生，”Elife，2014; DOI：10.7554 / ELIFE.03564
图像：科普斯实验室 - 密歇根大学
