2023年5月，柴人杰教授課題組與高建剛教授課題組合作在Advanced Science（IF=17.521）上在線發(fā)表題為“Peroxisome deficiency in cochlear hair cells causes hearing loss by deregulating BK channels”的研究論文。在該項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)過氧化物酶體主要通過調(diào)節(jié)BK通道在耳蝸毛細(xì)胞中發(fā)揮作用，通過靶向激活BK通道可以有效的恢復(fù)敲除小鼠的聽力損失。柴人杰教授、高建剛教授和付小龍研究員為本論文的共同通訊作者。付小龍研究員，高建剛課題組研究生萬珮峰以及南京鼓樓醫(yī)院副主任醫(yī)師陸玲為本論文的共同第一作者。論文鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202300402。
過氧化物酶體是嚙齒動(dòng)物細(xì)胞中普遍存在的細(xì)胞器，在多種細(xì)胞類型和組織中發(fā)揮重要作用。該團(tuán)隊(duì)在先前的研究中指出過氧化物酶體與聽覺功能有關(guān)(JCI,2018)，并且過氧化物酶體生物發(fā)生障礙(PBDs)的患者被發(fā)現(xiàn)有聽力障礙，但過氧化物酶體在聽覺系統(tǒng)中的具體作用目前尚不清楚。在本研究中，研究人員建立了兩個(gè)過氧化物酶體缺陷小鼠模型(Atoh1-Pex5-/-和Pax2-Pex5-/-)，發(fā)現(xiàn)在聽覺系統(tǒng)中過氧化物酶體主要在耳蝸毛細(xì)胞中發(fā)揮作用。
圖1 ：在耳蝸毛細(xì)胞中過氧化物酶體缺陷導(dǎo)致聽力損失示意圖
此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)過氧化物酶體缺陷介導(dǎo)的聽力損失不依賴于線粒體功能障礙和氧化損傷。雖然雷帕霉素復(fù)合物1 (mTORC1)信號通路的哺乳動(dòng)物靶標(biāo)通過過氧化物酶體發(fā)揮作用，但與野生型(WT)小鼠相比，Atoh1-Pex5-/-小鼠的mTORC1信號通路并沒有變化。然而，與WT小鼠相比，大電導(dǎo)、電壓和Ca2+激活的K+ (BK)通道在Atohl-Pex5-/-小鼠中的表達(dá)較少，并且BK通道激活劑(NS-1619和NS-11021)的使用恢復(fù)了敲除小鼠的聽覺功能。
圖2：Atoh1-Pex5-/-小鼠耳蝸毛細(xì)胞中的BK通道表達(dá)降低
綜上，這項(xiàng)工作系統(tǒng)闡明了耳蝸毛細(xì)胞中的過氧化物酶體在聽力中的作用，并且首次發(fā)現(xiàn)了過氧化物酶體與BK通道之間的關(guān)聯(lián)，揭示了過氧化物酶體的一個(gè)新作用，同時(shí)為臨床上預(yù)防和治療過氧化物酶體相關(guān)聽力疾病(如PBDs)提供了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。( 生科院)
