在人类中，一旦内耳的感受毛细胞（听觉和保持平衡所需的关键细胞）受损，通常是永久性的，无法自行再生，从而导致听力丧失、耳聋甚至平衡障碍。而斑马鱼等水生动物却可以轻松再生这些毛细胞，这一显著差异引发了科学家的浓厚兴趣。

近期，斯托沃斯医学研究所的科学家们发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的研究指出，他们发现了两种关键基因在斑马鱼的毛细胞再生中起到决定性作用。这一发现有望为未来人类的听力修复研究提供重要参考。

为什么我们不能再生听力细胞？

“人类无法再生内耳毛细胞，”该研究的共同作者、斯托沃斯研究员皮奥特洛斯基博士（Dr. Tatjana Piotrowski）解释说，“随着年龄增长或长期暴露在噪音环境中，我们的听力和身体平衡能力会不可逆地下降。”

相比之下，斑马鱼却具备令人惊叹的再生能力。它们体表沿着头到尾巴有一排“神经丘”（neuromasts），这些感受器结构就像一个个“小蒜头”，顶部长满了类似人类内耳毛细胞的结构，用于感知水流动。围绕这些毛细胞的是不同类型的支持细胞，它们可以分裂并生成新的毛细胞。

研究发现了两个控制细胞再生的基因

该项研究由前斯托沃斯研究员马克·拉什博士（Dr. Mark Lush）带领，研究团队通过高通量测序手段发现，在斑马鱼的两个关键支持细胞类型中，分别活跃着不同的cyclinD基因，它们控制着这两类细胞的增殖行为。

研究人员通过基因编辑的方式，让某一个cyclinD基因失活，结果显示只有对应的细胞群体停止了分裂，而另一种不受影响。这说明，不同的细胞类型可以通过不同的基因单独控制生长过程。

更有趣的是，当研究人员将“干细胞特异性”的cyclinD基因移植到“前体细胞”中，后者又重新获得了分裂能力。这种“功能替代”不仅揭示了细胞之间的调控灵活性，也为将来诱导人类细胞再生提供理论依据。

为人类再生医学开辟新方向

在斑马鱼中，神经丘中心的前体细胞和边缘的活跃干细胞共同协作，维持毛细胞的持续再生。这一再生过程中，细胞既要分裂，也要分化成新的功能细胞。研究显示，即便某些细胞失去分裂能力，它们仍可能分化成毛细胞，这提示“分裂”和“分化”并非始终绑定，未来有可能分别加以控制。

来自华盛顿大学的David Raible教授对此研究给予高度评价，称其“揭示了一种优雅的机制，即在维持干细胞的同时实现毛细胞再生”。

此外，cyclinD基因在人类体内也广泛存在于肠道、血液等组织中，负责控制细胞增殖。因此，这项研究的意义或将不仅限于听力修复，也可能拓展至更广泛的器官组织再生领域。

研究背景与资金支持

本研究由美国国家耳聋与其他交流障碍研究所（NIH NIDCD）、听力健康基金会（Hearing Health Foundation）资助，并获得斯托沃斯研究所的机构支持。

参与研究的成员还包括Ya-Yin Tsai、Shiyuan Chen、Daniela Münch、Julia Peloggia博士和Jeremy Sandler博士。