有位朋友當年考托福的時候,練聽力達到了瘋狂的程度,晚上睡覺都開著錄音機、戴著耳機入睡。幸好他只是突擊了一小段時間,考完試就不再這么蠻干了。如果長期這么下去的話,那就不是練聽力,而是毀聽力。因為過度的聲音刺激是損害聽力的一大元兇,許多在噪聲環境中工作的人,或者經常開著大音量聽音樂的人,會發生聽力損害。常見的引起聽力損害的原因有:先天畸形、感染、過度聲音刺激、藥物、外傷、衰老等。
毛細胞:不可再生的聽力資源
人的耳朵由外耳、中耳和內耳組成。外耳和中耳負責傳遞聲波,而聽覺和平衡覺的感覺細胞則位于內耳。分管聽覺的感覺細胞叫做毛細胞,這些細胞表面具有極細的纖毛,能夠感知經過外耳和中耳傳來的聲波振動,并轉換成神經信號,通過聽神經傳遞到大腦的聽覺感受區,這樣我們就能聽到聲音了。
可想而知,在聲波傳導、信號轉換和傳遞的這一條通路上任何一點出了問題,我們的聽力就會受損,甚至再也聽不到自然的天籟了。這其中,負責信號轉換的毛細胞出故障的可能性最大,這種問題引起的耳聾占所有耳聾的60%~80%,治療起來也比較困難。因為如果是外耳、中耳疾病引起的傳導問題,那么可以通過抗生素治療中耳炎、手術治療畸形等方法來糾正;而對于內耳的疾病,目前只有配戴助聽器或植入人工耳蝸來治療。人工耳蝸是通過手術植入耳內的一種裝置,它將接收到的聲音經語言處理器過濾、放大后產生電脈沖,刺激聽神經產生興奮而將信號傳人大腦。
毛細胞屬于不可再生資源。人的兩只耳朵內各有30000個毛細胞,這個數量不算多(相比一下,人的每個眼睛里分別有1億2千萬個光感覺細胞),而目,壞掉—個少一個,無法再生。假如毛細胞的再生問題得以解決,那么相當一部分耳聾患者將能得到治療。因此,近年來,世界各國許多科學家都在尋找使毛細胞再生的辦法,把它從不可再生變為可再生。
從干細胞到毛細胞
目前被研究得最多的是利用干細胞來生成毛細胞。所謂干細胞,是指一種具有自我復制能力的細胞,并且在特定的條件下,可以分化成不同功能的細胞,因此有“萬用細胞”之稱。想象一下,那些傷病或衰老的細胞,假如能得到干細胞這個有生力量的補充,那不是啥病都能治了嗎?所以干細胞治療幾乎成了醫學界的各個分支領域的研究熱點,也就沒什么好奇怪了。目前比較成熟的是在血液病領域,利用干細胞移植來治療白血病等血液腫瘤,而在其他領域,則幾乎全部都還處于實驗室研究或臨床早期研究階段。
美國斯坦福大學醫學院的斯蒂芬·海勒教授領導的研究小組經過多年的實驗室工作后,在2010年5月14日出版的《細胞》雜志上發表了一篇論文,報告了他們的研究進展。他們在培養皿中培養出了結構和功能都與動物內耳毛細胞相似的細胞。這確實是個令人興奮的消息,但離臨床治療耳聾還有很大的距離,一般認為用到患者身上至少還需要10年。如果他們能夠進一步改進方法,達到以百萬數量級生產這些細胞,那么他們將能在治療耳聾的道路上再邁進一大步。
這項研究是在干細胞向成熟細胞分化的不同階段分別加入不同的生長因子,最終使這些細胞按照研究者的要求,表現出毛細胞的行為特點,并長出了毛細胞所特有的靜纖毛束。
這項研究另一個引人注意的地方就是采用了兩種來源的干細胞。一種是小鼠的胚胎干細胞;另一種是將成熟細胞的基因重新編排,從而得到的一種細胞,由于它也能像胚胎干細胞一樣向多種功能細胞分化,所以被稱為“誘導性多功能干細胞”(IPS)。這種細胞的意義在于避免了從胚胎獲取干細胞可能存在的倫理問題,擴大了干細胞的來源。這樣,將來干細胞治療耳聾的技術成熟以后,醫生就可以直接從患者的皮膚上取一點細胞,在體外培養出毛細胞,然后再植入到患者的內耳,整個治療過程完全使用患者自己的細胞,一點倫理爭議都沒有。
路仍漫漫
這種技術在目前來講,可以用來生成較多類似毛細胞的干細胞,用于進一步的研究,并更深入地了解毛細胞的結構和功能,以及毛細胞損傷和修復的原理;也可以用于藥物篩選,比如篩選出能促進毛細胞再生的藥物,又或者用來把損傷毛細胞的藥物淘汰掉,把不損傷毛細胞的藥物留下來,這樣我們就能得到對聽力的副作用比較小的藥物。但是,如果要用于治療耳聾,還有很長的路要走。
首先,需要能夠生成較多數量的毛細胞,然后要找到比較好的方法將這些體外生成的毛細胞植入到患者體內,最后還要進行足夠的臨床驗證來證明這種方法對患者的好處大于風險,這樣才能大規模地用于臨床治療。
還有一種方法是通過基因治療,比如導入可以促使毛細胞再生的基因,又或者把阻礙毛細胞再生的基因給抑制掉,這樣就能使受損的毛細胞恢復甚至產生新的毛細胞,從而使受損的聽力恢復。但這種方法也一樣還處于實驗室研究階段。
雖然這些技術暫時還不能用到臨床上幫聾人恢復聽力,但畢竟科學家們在朝著這個目標的路上一步一個腳印地走著,每邁出一步,就離目標更近一些。
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