生物通報道  來自印第安那大學的科學家們成功地將小鼠胚胎干細胞轉(zhuǎn)化成了內(nèi)耳重要結(jié)構(gòu)。這一研究提供了關(guān)于感覺器官發(fā)育過程的一些新認識，并為建立實驗室疾病模型、藥物發(fā)現(xiàn)以及針對聽力喪失和平衡障礙開發(fā)潛在療法創(chuàng)造了條件。研究論文發(fā)表在7月10日的《自然》（Nature）雜志上。由印第安那大學醫(yī)學院Eri Hashino教授領(lǐng)導的一個研究小組報告稱，通過利用三維細胞培養(yǎng)方法，他們成功誘導干細胞發(fā)育形成了內(nèi)耳感覺上皮，其由毛細胞、支持細胞和神經(jīng)元構(gòu)成，能夠檢測聲音、頭部運動和重力。
以往研究人員曾試圖在標準細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中“培育”出內(nèi)耳毛細胞，然而由于細胞培養(yǎng)平皿缺乏聽覺細胞感受體（hair bundle，感覺毛細胞的標志物，一種檢測聽覺或前庭信號的重要結(jié)構(gòu)）發(fā)育所需的信號，他們的研究工作進展不大。Hashino說，研究小組確定了需要將細胞聚集物懸浮在一種專門的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，為其提供一個更接近人體早期發(fā)育的環(huán)境。研究小組模擬早期發(fā)育過程，按照的時間利用幾個小分子，促使干細胞從一個階段分化進入另一個階段，形成了內(nèi)耳前體。論文的*作者、印第安那大學醫(yī)學院醫(yī)學神經(jīng)科學研究生Karl R. Koehler說，三維懸浮為細胞提供了重要的機械信號，例如細胞彼此牽拉所造成的張力。
“三維培養(yǎng)使得細胞能夠利用存在于胚胎發(fā)育過程中的機械信號，來自組裝成復(fù)雜組織，”Koehler說。
Hashino 博士說：“我們驚訝地看到，干細胞被引導變成了內(nèi)耳前體，放置在3-D培養(yǎng)物中這些細胞似乎不僅知道要變?yōu)閮?nèi)耳中不同的細胞類型，還知道如何自組裝成與天然內(nèi)耳顯著相似的模式。我們的zui初目的是在培養(yǎng)物中生成內(nèi)耳前體，然而當我們進行測試時發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)皿中有數(shù)以千計的毛細胞。”
電生理測試進一步證實，由干細胞生成這些毛細胞具有功能，能夠感知重力和移動。此外，細胞培養(yǎng)物中還形成了像那些通常連接內(nèi)耳細胞和大腦的神經(jīng)元一樣的細胞，它們與毛細胞相連接。研究人員表示，盡管還需要開展更多的研究來確定聽覺感知相關(guān)的內(nèi)耳細胞可能的形成機制，以及如何能夠應(yīng)用這些過程來形成人類內(nèi)耳細胞。
新研究為更好地了解內(nèi)耳發(fā)育過程，構(gòu)建出新藥開發(fā)模型，生成細胞療法來治療內(nèi)耳疾病開啟了一扇大門。        來源：生物通