黑色素在遗传性听力损失中既可以保护也可以加重病情,具体取决于基因背景,这是日本研究人员的报告结果。通过使用缺乏SLC26A4基因的基因工程小鼠,研究人员发现黑色素降解问题导致其在内耳病理性积累,引起慢性炎症和巨噬细胞活化。这些发现可能为减少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方面是,即使在同一家庭中,具有相同基因突变的患者症状也存在很大差异。这种变异表明,除了主要的基因缺陷之外,其他因素可能会影响疾病进展,但确定这些因素一直具有挑战性。
有趣的是,最近的研究揭示了黑色素色素沉着与内耳正常功能之间的复杂关系。然而,将黑色素与听觉健康联系起来的具体机制仍不清楚。虽然一些研究表明黑色素提供了保护性的抗氧化效果,但其他研究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,由日本东京科学研究所(Science Tokyo)的助理教授Taku Ito领导的研究团队探讨了色素如何影响听力损失进展,使用了基因改造的小鼠。他们于2025年5月17日在《神经生物学疾病》在线发表的论文揭示,黑色素在遗传性听力损失中扮演双重角色,根据潜在的基因条件,既可作为保护者,也可作为病理触发因素。
研究人员比较了两组缺乏SLC26A4基因的小鼠,该基因突变通常与人类的遗传性听力损失有关。一组是非色素(白化)小鼠,另一组则具有正常色素。通过先进的三维形态学分析和降维技术,他们探索了两组之间听力、基因表达和免疫细胞行为的变化。
研究小组发现,有色素的小鼠表现出更严重的听力损失,并且在其内耳中巨噬细胞——一种活化的免疫细胞——显著增大。值得注意的是,转录组分析显示,黑色素积累并非由于过度生产,而是由于降解机制受损所致。
研究人员没有发现黑色素合成基因增加,这表明代谢紊乱阻止了适当的黑色素清除。“我们发现非色素和有色素SLC26A4缺陷小鼠之间在巨噬细胞形态和免疫反应上有显著差异,”Ito解释说。“我们的分析表明,黑色素的存在显著改变了巨噬细胞活化途径。”
基于这些发现,研究团队提出了一种新的病理级联反应:SLC26A4功能丧失引发代谢压力,损害黑色素降解,进而导致色素积累,长期激活免疫细胞并促进炎症。这种级联最终加剧了有色素个体的听力损失,而使非色素个体免受影响。
总的来说,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的环境依赖性双重作用——既是保护因素也是病理触发因素——并指出了将这些发现应用于未来个性化医疗的潜力,”Ito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,未来的遗传性听力损失治疗策略可能会针对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反应。此外,从本研究中获得的见解表明,在易感听觉障碍方面存在种族差异。
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