黑色素在遗传性听力损失中的作用因基因背景而异,这由日本的研究人员报告。他们使用缺乏 SLC26A4 基因的基因工程小鼠进行实验,发现黑色素降解问题导致其在内耳病理性积聚,引发慢性炎症和巨噬细胞激活。这些发现可能为减轻某些形式的遗传性听力损失提供新的治疗策略。
尽管遗传性听力损失影响全球数百万人,但决定其严重程度的因素仍然知之甚少。一个特别令人困惑的现象是,即使是携带相同基因突变的患者,甚至在同一家庭中,症状也存在很大差异。这种变异性表明,除了主要的基因缺陷外,其他因素可能会影响疾病的进展,但识别这些因素一直是个挑战。
有趣的是,最近的研究揭示了黑色素色素与内耳功能之间的复杂关系。然而,黑色素与听觉健康之间具体机制仍不明确。一些研究表明黑色素具有抗氧化保护作用,而另一些则表明,在某些病理条件下,它可能促成炎症过程。
为了阐明这一主题,由东京科学研究所(Science Tokyo)助理副教授伊藤拓(Taku Ito)领导的研究团队探索了色素如何影响听力损失的进展。他们的论文于2025年5月17日在线发表在《神经生物学疾病》(Neurobiology of Disease)第212卷上,揭示了黑色素在遗传性听力损失中的双重作用——在不同基因条件下,既可以作为保护因子,也可以成为病理触发器。
研究人员比较了两组缺乏 SLC26A4 基因的小鼠,该基因的突变通常与人类遗传性听力损失相关。一组为白化(非色素)小鼠,另一组为正常色素小鼠。通过先进的三维形态学分析和降维技术,他们探讨了两组小鼠在听力、基因表达和免疫细胞行为上的差异。
研究团队发现,色素小鼠表现出更严重的听力损失,并且其内耳中的巨噬细胞显著增大——这是一种被激活的免疫细胞类型。值得注意的是,转录组分析显示,黑色素的积累并非由于过量生成,而是降解机制受损所致。研究人员未发现黑色素合成基因增加,这表明代谢紊乱阻碍了黑色素的清除。“我们发现,非色素和色素 SLC26A4 缺陷小鼠之间在巨噬细胞形态和免疫反应方面存在显著差异,”伊藤解释道,“我们的分析表明,黑色素的存在显著改变了巨噬细胞的激活途径。”
基于这些发现,研究团队提出了一种新的病理级联:SLC26A4 功能丧失会引发代谢应激,从而损害黑色素降解,随后导致色素积聚,慢性激活免疫细胞并促进炎症。这一连锁反应最终加剧了色素个体的听力损失,而非色素个体则未受影响。
综合来看,这项工作的结果在基础科学和临床医学方面都具有重要意义。“我们的研究强调了黑色素在特定背景下的双重作用——既是一种保护因子,又是一个病理触发器——并指出这些发现可能应用于未来的个性化医疗,”伊藤指出。例如,色素状态可以作为预测疾病严重程度的生物标志物。同样,针对遗传性听力损失的未来治疗策略可能会聚焦于黑色素降解途径或调节免疫反应,以防止推动听力损失进展的炎症级联。此外,这项研究获得的见解表明,不同种族对听觉障碍的易感性可能存在差异。
参考文献: Aoki N, Maruyama A, Miwa T, et al. Influence of melanin and macrophage activation on hearing loss in SLC26A4 deficient mice. Neurobiol Dis. 2025;212:106962. doi: 10.1016/j.nbd.2025.106962
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