研究人员指出与听力损失相关的新基因突变

来源:北京助听器 听力损失,新基因突变 2021-05-31 124

根据疾病预防控制中心的数据,婴儿听力损失的50-60%是遗传原因造成的。然而,环境中也有很多事情可能导致听力损失。在某些情况下,当基因和环境协同工作时,就会造成听力损失。宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员进行的一项新小鼠研究表明,一种名为GAS2的基因在正常听力中起着关键作用,它的缺失会导致严重的听力损失。

研究人员指出与听力损失相关的新基因突变

这项新的研究,"耳蜗支持细胞需要GAS2细胞骨架构和听力",发表在《发育细胞》杂志上。研究人员表明,缺乏功能性GAS2的内耳支持细胞失去扩音器能力,导致小鼠严重听力受损。

研究人员写道:"在哺乳动物中,声音是由机械感官毛细胞检测到的,这些发细胞在耳蜗导管沿频率依赖位置的振动中被激活。"我们证明,内耳支持细胞为通过耳蜗分区传输声音能量提供了一个结构框架。

这项研究的高级作者、宾夕法尼亚医学院遗传学教授道格拉斯·爱泼斯坦博士解释说:"150年前,解剖学家费尽心机地绘制出这些支持细胞,并详细介绍了它们独特的内部结构,但直到现在,通过GAS2的这一发现,我们才明白这些结构对于正常听力的重要性。

目前,遗传性听力损失的治疗包括助听器和/或耳蜗。虽然助听器和耳蜗是有用的治疗方法,但它们不会使听力恢复到正常水平。

爱泼斯坦的研究小组此前发现,Gas2是人类GAS2的老鼠版本,它是由另一种已知对内耳发育至关重要的基因在胚胎中打开的。研究小组随后开发出一组小鼠,其中该基因被从基因组中淘汰,以确定Gas2的作用。

研究人员困惑地观察到,Gas2敲击小鼠的内耳有看起来正常的细胞和结构。然而,这些动物却严重听力受损。

实验表明,由于没有Gas2,柱子和Deiters细胞的僵硬性丧失严重降解了它们支持的外毛细胞的扩音特性。

"GAS2 中突变的人类和小鼠编码了细胞细胞调节蛋白,由于支柱和 Deiters 细胞中的微管束的混乱和不稳定而出现听力损失,这两种类型的内耳支持细胞具有独特的细胞骨质特异性。未能保持微管束的完整性降低了支撑细胞的刚度,这反过来又改变了Gas2突变体中的古利机电学,"研究人员指出。

这些实验包括由合作者约翰·奥加莱(John Oghalai)和他的团队进行的活Gas2敲击和正常小鼠内耳传播声波的成像,该实验由南加州大学凯克医学院耳鼻喉科主任兼教授约翰·奥加莱及其团队进行。

研究人员在医学文献中找不到与GAS2相关的先天性听力损失的报告。然而,荷兰拉德布德大学医学中心分子卵母遗传学博士、教授兼主席汉妮·克雷默(Hannie Kremer)给爱泼斯坦发了一封电子邮件,说她和她的团队一直在研究一个索马里家庭,其中四个兄弟姐妹早年有严重的听力损失。受影响的家庭成员在已知的听力损失基因中没有突变,但每个基因都携带了两个GAS2突变拷贝。

该研究将GAS2确定为人类潜在的新型听力损失基因,这是已知影响内耳支持细胞机械特性的基因。

爱泼斯坦补充说:"在许多遗传性听力损失条件下,受影响的细胞会永久受损或死亡,但在这种条件下,受影响的细胞完好无损,可以通过恢复GAS2功能来恢复正常或接近正常。

爱泼斯坦认为,它有可能成为基因治疗的候选研究,但指出,这种基因疗法可能不仅在儿童早期更明显的听力损失病例中,而且在遗传突变导致成年后听力损失发展缓慢的情况下也有所帮助。