由于轉錄因子（TF）是決定細胞命運的重要調節因子 ， 因此研究人員鑒定了在發育中的類器官中表達豐富的細胞類型特異性TF 。 結果發現 ， 發育中的類器官HC的遺傳特征與早期發育過程中的耳蝸HC相似 。 此外 ， 對分化不同階段HC進行纖毛形態學觀察、離子通道電生理研究、鈣離子成像技術突觸功能分析 ， 進一步明確了該類器官更接近耳蝸類器官 ， 同時毛細胞和螺旋神經元之間具備功能性突觸連接 。

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類器官中的HC概括了出生后耳蝸HC的形態和電生理特征 。
在本研究中 ， 研究人員開發了一種優化的方案來生成神經支配的耳蝸類器官 ， 該類器官具有耳蝸感覺上皮和功能性HC-SGN回路的主要細胞類型 。 首先 ， CPCs在最佳擴增介質中獲得了增強的增殖能力 。 它們被重新編程為祖細胞的相對較早階段 ， 并且可以通過激活Wnt和YAP信號 。 其次 ， 共培養系統實現了HCs分化與神經突生長之間的平衡 ， 神經元促進耳蝸HCs的形成 ， 并與HCs達到功能性突觸 。 此外 ， 通過scRNA-seq、電生理學和形態學分析 ， 剖析了類器官HC的特征和HC發育的調控機制 ， 認為神經支配類器官是研究內耳發育和感音神經性聽力損失的可靠模型 。

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諾貝爾獎獲得者吉爾伯特曾說過：“用不了50年 ， 人類將能用生物工程的方法培育出人體的所有器官 。 ”本研究開發了一種通過及時調節與耳蝸發育相關的多種信號通路來建立功能性耳蝸神經支配類器官的方案 。 此類器官模型可用于破譯CPCs增殖背后的機制 ， 作為篩選耳蝸中藥物或遺傳載體的工具來造福聽障患者 。
撰文|Cathy
編輯|cici
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