细胞生长因子治疗鼓膜穿孔的进展

基础研究证实急性鼓膜穿孔诱导产生表皮生长因子(EFG)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血小板衍生生长因子—AA(PDGF—AA)和转化生长因子—α(TGF—α)。它们的表达在炎症期达高蜂，然后下降，提示这些生长因子参与鼓膜穿孔愈合过程。已报道在鼓膜上有EGF受体(EGFR)、bFGF受体(bFGFR)、PDGF受体(PDGF—Rα)和角质形成细胞生长因子受体(KGFR)的表达。这些受体的识别预示在伤口愈合过程中鼓膜上的靶细胞能被相应的外源性生长因子刺激。一些动物实验研究显示EGF、bFGF和PDGF—AA促进或加强急性和慢性鼓膜穿孔愈合而没有明显副作用。两篇临床试验将EGF、bFGF局部应用于鼓膜穿孔得到不同的结果。关于生长因子的作用机理、应用时间、生长因子单独或联合应用的选择、给药方式、剂量、安全性，还需要做进一步的动物实验和临床研究。     

新生大鼠耳蜗增殖细胞的培养鉴定及超微结构观察

目的 研究新生大鼠耳蜗内是否存在增殖细胞,以及该增殖细胞能分化为何种细胞.方法 分离新生SD大鼠耳蜗细胞并进行培养,加入5-溴-2-脱氧尿嘧啶(5-bromo-2-demoxyuridine,BrdU)检测细胞的增殖状态,通过免疫荧光鉴定细胞球及分化细胞的性质.分离48个耳蜗Corti器,采用数字表格法随机分成4组进行细胞培养:对照组、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)组、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)组和EGF+bFGF组,每组12个,定量计数单个耳蜗培养细胞球的数量,结果进行方差分析.采用透射和扫描电镜观察细胞球的超微结构.结果 耳蜗Corti器细胞培养可见细胞球形成,90.1%球内细胞BrdU表达阳性,且大部分细胞巢蛋白表达阳性.分化细胞表达毛细胞标志物肌球蛋白7A、espin及鬼笔环肽阳性,神经元标志物神经丝蛋白(neurofilament M,NF-M)表达阳性,并且可见肌球蛋白7A和BrdU,espin和BrdU,以及NF-M和BedU双标阳性的分化细胞.对照组平均((-x)±s,以下同)每个耳蜗Corti器的增殖细胞数量为(45.3±23.0)个,EGF组(86.2±34.1)个,bFGF组(96.5±33.6)个,EGF+bFGF组(131.2±47.0)个.除EGF组和bFGF组之间P＞0.05外,其余各组之间P值均＜0.05,差异具有统计学意义.扫描和透射电镜下细胞球内细胞呈圆球形,大小均匀一致,表面具有众多微绒毛.胞质内有丰富的内质网、微管、微丝和线粒体等细胞骨架结构和细胞器,相邻细胞之间可见紧密连接、桥粒与缝隙连接.结论 大鼠耳蜗内存在增殖细胞,可分化为具有纤毛样结构的毛细胞及神经元.EGF和bFGF均可诱导增殖细胞分裂增殖.该增殖细胞的超微结构显示其具有早期幼稚细胞发育的特征.     

碱性成纤维细胞生长因子真核表达载体的构建及其在内耳基因治疗中的实验研究

目的：观察碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF)双顺反子真核表达载体在豚鼠耳蜗中的表达，及噪声损伤后对毛细胞的保护作用。方法：利用脑炎心肌炎病毒的内部核糖体进入位点（internal ribosome entry site,IRES),构建人bFGF与增强型绿色荧光蛋白（enhance green fluorescence protein,EGFP)基因真核表达载体pIRES-bFGF-EGFP。采用硬脂胺（stearylamine,SA)脂质体介导bFGF基因转染豚鼠内耳，噪声暴露即刻通过圆窗向豚鼠耳蜗注入含有bFGF基因作为治疗基因的真核表达载体；或在噪声暴露前7d,为保护因子转导转染豚鼠耳蜗。结果：构建的pIRES-bFGF-EGFP在转染24h后开始表达，48h达到最高，表达时间可持续1人月。治疗组在噪声后听性脑干反应平均阈值均低于噪声组，在保护组：pIRES-bFGF-EGFP对耳蜗毛细胞有明显的保护作用。结论：本研究成功地构建了pIRES-bEGF-EGFP真核共表达载体，具有bFGF、EGFP的双重活性，IRES可引导外源基因bFGF在内耳毛细胞表达。     

成纤维细胞生长因子耳蜗内灌注防治爆震性聋的实验研究

选用豚鼠１９只，震前于圆窗龛放银球电极测复合动作电位（ＣＡＰ）反应阈，爆震后测ＣＡＰ，于耳蜗底回打孔，分别灌注酸性成纤维细胞生长因子（ａＦＧＦ）和碱性成纤维细胞生长因子（ｂＦＧＦ），４８小时后再测ＣＡＰ，处死动物做耳蜗琥珀酸脱氢酶（ＳＤＨ）组化染色铺片。结果爆震后灌注ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ两组动物４８小时ＣＡＰ平均阈值分别为８８．７ｄＢ和９３．２ｄＢ，而单纯打孔组和灌注外淋巴组ＣＡＰ平均阈值分别为１１９．４ｄＢ和１０７．５ｄＢ，差异有显著性（Ｐ＜０．０５和０．０１）。铺片结果示灌流生长因子两组动物耳蜗毛细胞损伤程度比其他两组要轻。结果提示ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ耳蜗内灌注对爆震性聋ＣＡＰ反应阈恢复有促进作用，在耳蜗声损伤过程中有保护和修复功用。     

大鼠耳蜗毛细胞前体细胞与耳蜗间质细胞共培养的实验研究

目的探讨耳蜗间质细胞对耳蜗毛细胞前体细胞--大上皮嵴（greater epithelial ridge,GER）细胞的诱导分化作用。方法取出生后第1天大鼠20只,随机分为2组,每组各10只,利用酶消化和机械分离相结合的方法分别分离出纯耳蜗GER细胞和耳蜗间质细胞,并进行体外混合培养及形态学的观测,对共培养10天的标本行抗Calretinin（标记幼稚毛细胞）及抗p27抗体（标记支持细胞）的免疫细胞组织化学染色鉴定。结果混合培养的耳蜗GER细胞和间质细胞易形成片状细胞岛,共培养10天后,有部分细胞表达Calretinin,亦有少数细胞表达p27,但无Calretinin及p27双标记者。结论GER细胞与耳蜗间质细胞共培养,可以诱导GER细胞分化为毛细胞及支持细胞表型。     

顺铂诱导斑马鱼侧线毛细胞损伤及再生模型的建立

目的建立顺铂诱导斑马鱼侧线毛细胞损伤及再生模型。方法采用顺铂溶液直接孵育斑马鱼方法,通过免疫组化、荧光特异性标记侧线细胞的转基因鱼活体成像、原位杂交等方法统计分析顺铂处理前后斑马鱼侧线毛细胞剩余情况以及药物撤除后毛细胞再生情况。结果顺铂引起斑马鱼侧线毛细胞丢失具有剂量依赖效应,相同的孵育时间较高浓度的顺铂孵育后几乎可杀死全部侧线毛细胞;毛细胞再生与顺铂的毒性积累程度有关,较低浓度孵育较短时间毛细胞再生速度较快。毛细胞再生数目随着时间的延长不断增加,72小时后可再生原有数目的90%以上。结论斑马鱼侧线毛细胞经不同浓度顺铂孵育不同时间后,其毛细胞丢失与再生具有剂量和时间依赖效应。     

碱性成纤维细胞生长因子棉片鼓膜贴补治疗外伤性鼓膜穿孔效果分析

外伤是导致鼓膜穿孔的常见原因,鼓膜穿孔可增加中耳感染的概率,为患者带来很多不便。我科于2006年起开展碱性成纤维细胞生长因子（basicfibroblastgrowthfactor,bFGF）棉片贴补的方法治疗鼓膜穿孔,疗效满意,现报告如下。     

来自于胚胎和诱导多能干细胞的机械感受性毛细胞样细胞

Olaima等研究者应用体外细胞培育技术,将小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)和诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)转化成为成群的耳祖细胞(otic progenitor cells),并进而分化为机械感受性内耳毛细胞样细胞(hair cell-like cells).     

Hath1基因诱导新生大鼠大上皮嵴细胞形成毛细胞样细胞

目的 探讨Hathl(human atonal homolog 1)基因对大鼠耳蜗大上皮嵴(greater epithelialridge,GER)细胞的诱导分化作用.方法 取出牛后1 d大鼠耳蜗,利用酶消化和机械分离相结合的方法分离出GER细胞,并行体外培养.以腺病毒为载体,对GER细胞培养物进行Hath1基因和增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因(ad-Hath1-EGFP)的转染,单纯转染EGFP(ad-EGFP)作为对照组,对感染后不同灭数的标本行毛细胞特异性标记物myosin Ⅶa免疫组化染色鉴定.结果 ad-Hathl-EGFP组中的GER细胞中出现了myosin Ⅶa和EGFP双标记细胞,并且从感染后第5天开始出现myosin Ⅶa阳性细胞,随后阳性细胞的数量有所增加,但增加不明显;而ad-EGFP组感染后3～12 d的GER标本均未见myosin Ⅶa阳性细胞.结论 GER细胞可能是耳蜗毛细胞的前体细胞,Hath1基冈过表达可以诱导GER细胞向毛细胞样细胞(myosin Ⅶa阳性)分化.     

听觉损伤后毛细胞再生与聋病基因治疗策略

听觉损伤可引起耳蜗毛细胞和听觉神经元的不可逆性损伤,从而导致永久性的感音神经性耳聋。虽然内耳所独具的结构是基因治疗非常独特和重要的靶器官,但能否实现损伤后毛细胞的再生是其前提条件。国内外研究者们做了大量的探索并取得重要突破,从非哺乳动物到哺乳动物毛细胞再生,从前庭毛细胞到耳蜗毛细胞再生,从未成熟期到成年期毛细胞再生,从离体培养毛细胞再生到在体毛细胞再生,整整经历了近半个世纪。但是毛细胞的再生并不等同于听力完全恢复。针对内耳基因治疗时间窗问题,我们根据听觉损伤后不同的病理状态,提出听觉损伤后毛细胞再生和基因治疗的基本策略：（1）毛细胞纤毛损伤阶段,是基因治疗的最好时机,通过完全修复或纤毛再生达到功能的完全或部分恢复;（2）内耳毛细胞虽有损伤但没有坏死,支持细胞和神经纤维基本正常,所以有恢复形态和功能的机会,这个阶段导入Math1基因应该有效,是基因治疗的最关键时机;（3）毛细胞严重损伤但支持细胞尚存,是毛细胞再生的抢救阶段,而且还可以争取在Corti器细胞构架没有塌陷之前进行干细胞导入,所以这个阶段内细胞移植可能有效地实现听力恢复;（4）Corti器完全失去构架,仅仅残留上皮层或瘢痕化,基因导入完全无效,即使干细胞导入也会面临困难,如何重塑Corti器构架是巨大挑战。为了实现耳聋基因治疗临床应用的可能性。我们还探索了最有效简便的外源基因内耳导入方式以及高效安全可靠的基因载体比如纳米载体的研发。毛细胞再生研究已经取得突破性进展,但还面临诸多挑战。通过不懈的努力,聋病基因治疗的最终临床应用一定会实现。     

转基因诱导新生大鼠耳蜗大、小上皮嵴细胞分化为毛细胞样细胞实验

目的通过转染Hathl基因诱导大鼠耳蜗大上皮嵴细胞（greater epithelial ridge,GER）和小上皮嵴细胞（1esser epithelial ridge,LER）分化为毛细胞样细胞。方法取出生后第l天的大鼠耳蜗,利用机械分离和酶消化相结合的方法分别分离出纯的GER和LER细胞,并转染Hathl基因,培养后做免疫组化染色观察。结果GER和LER体外培养并转染Hathl基因后,免疫组化检测显示肌球蛋白（myosinVIIa）染色阳性,表达毛细胞的特异标记物。提示GER和LER已分化为毛细胞样细胞。结论GER和LER细胞作为毛细胞前体细胞可以实现体外培养,转染Hathl后．可分化为毛细胞样细胞。     

不同类型载体携带Math1-EGFP基因对293T细胞转染效率及细胞毒性的研究

目的比较腺病毒、脂质体、纳米材料三种不同类型的载体携带目的基因对293T细胞的转染效率及细胞毒性的大小,筛选理想的基因载体。方法用重组腺病毒、Lipofectamine^TM 2000、Entranster^TM—D纳米材料为转染载体,携带含有增强型绿色荧光蛋白（EGFP）报告基因的Math1-EGFP基因及真核表达质粒pRK5-Math1—EGFP,按照转染试剂盒说明优化其转染条件,分别转染293T细胞。24小时后在共聚焦显微镜下观察转染结果并计数阳性细胞率,采用RT—PCR法检测转染细胞中Math1基因mRNA的表达,用MTT法检测不同转染条件下,不同转染载体对293T细胞的细胞毒性。结果经优化转染条件,重组腺病毒载体转导的细胞中荧光蛋白表达几乎为95％以上,Lipofectamine^TM 2000、Entranste^TM-D纳米材料载体转染的细胞中荧光蛋白表达也分别达到70％和80％以上,而Entranste^rTM-D纳米材料载体在最高转染效率的剂量下仍然保持80％以上的细胞生存率。RT-PCR进一步证实,三种载体转染细胞均有Math1基因mRNA的表达。结论Entranster^TM—D纳米载体作为一种新型纳米聚合物转染试剂,能成功携带内耳基因治疗关键基因Math1基因转染293T细胞,并表现了低毒、高效性能。     

Retinoic acid induces differentiation of cochlear neural progenitor cells into hair cells

IntroductionInner ear progenitor cells have the potential for multi-directional differentiation. Retinoic acid is an important requirement for the development of the inner ear. Blocking the Curtyr's retinoic acid signaling pathway can significantly reduce the number of hair cells. Therefore, we believe that retinoic acid may induce the regeneration of inner ear hair cells.ObjectiveTo investigate whether the cochlear neural progenitor cells maintain the characteristics of stem cells during recovery and subculture, whether retinoic acid can induce cochlear neural progenitor cells into hair cells in vitro, and whether retinoic acid promotes or inhibits the proliferation of cochlear neural progenitor cells during differentiation.MethodsCochlear neural progenitor cells were cultured and induced in DMEM/F12 + RA (10^?6 M) and then detected the expressions of hair cell markers (Math1 and MyosinVIIa) by immunofluorescence cytochemistry and realtime-polymerase chain reaction, and the proliferation of cochlear neural progenitor cells was detected by Brdu.ResultsThe nestin of cochlear neural progenitor cells was positively expressed. The ratios of Math1-positive cells in the control group and experimental group were 1.5% and 63%, respectively; the ratios of MyosinVIIa-positive cells in the control group and experimental group were 0.96% and 56%, respectively (p < 0.05). The ratios of Brdu⁺-labeled cells in retinoic acid group, group PBS, and group FBS were 20.6%, 29.9%, and 54.3%, respectively; however, the proliferation rate in the experimental group decreased.ConclusionRetinoic acid can promote cochlear neural progenitor cells to differentiate into the hair cells.     

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向内耳毛细胞样细胞分化的研究

目的 探讨体外定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞向耳蜗毛细胞样细胞分化的可行性.方法 分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,并加以鉴定.分离出生1～3 d的乳鼠耳蜗Corti器,与骨髓间充质干细胞在体外共培养14 d.通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞化学染色对分化细胞的特异性分子指标(myosinⅦa、math1及calretinin)进行鉴定.结果 免疫细胞化学染色显示诱导分化后的细胞myosinⅦa、math1和calretinin表达阳性,RT-PCR提示分化后的细胞可表达毛细胞的标志物myosinⅦa和math1.结论 体外培养的骨髓间充质干细胞可诱导分化为具有毛细胞分子标志物的毛细胞样细胞.     

三种方法转染Math1基因效率和细胞毒性研究

目的比较腺病毒、脂质体、纳米材料三种不同类型的载体体外携带目的基因Math1对HEK293T细胞的转染效率及细胞毒性的大小,以期筛选理想的基因转染载体材料。方法选用重组腺病毒、LipofectamineTM2000、Superfect纳米材料作为转染载体,携带含有增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)报告基因的Math1-EGFP基因及真核表达质粒pRK5-Math1-EGFP,并且根据不同转染载体说明步骤优化体外转染条件,分别转染293T细胞。在一定的时间内利用荧光显微镜观察细胞转染结果并计数阳性细胞,采用MTT(噻唑蓝)法检测三种不同载体体外细胞毒性,应用RT-PCR(逆转录聚合酶链反应)技术检测转染阳性细胞中目的基因Math1的mRNA表达情况。结果在优化的体外转染条件下,重组腺病毒载体介导的细胞转染率达到了94%以上,脂质体和商品化Superfect纳米材料转染的细胞中,荧光蛋白表达率分别为73%和80%以上,同时,商品化Superfect纳米材料在达到80%转染率的条件下,细胞存活率为90%。应用RT-PCR方法证实,三种载体转染细胞均有Math1基因的mRNA的表达。结论商品化Superfect纳米材料作为一种新型的、安全有效的纳米转染材料,能够成功携带耳聋治疗关键基因Math1转染293T细胞,以期在内耳基因治疗的研究当中得到有效的应用。     

Math1基因内耳导入径路的探索研究

目的研究腺病毒携带Math1-EGFP基因经完整圆窗膜途径及鼓阶打孔途径导入耳蜗后对听功能和转导效率的影响,为内耳基因治疗提供实验基础和理论依据。方法健康成年白色红目豚鼠40只,雌雄不限,体重250—300g。随机分成四组,完整圆窗膜组12只,鼓阶打孔组12只,各组分别设对照8只。实验组（24只）导入重组腺病毒携带的Math1基因及增强型绿色荧光蛋白基因（enhanced green fluorescent protein,EGFP）,对照组（16只）导入人工外淋巴液,所有动物均以左耳作为导入耳。术前及术后分别行听性脑干反应（ABR）检查。分别于术后5天、14天取双侧耳蜗标本做基底膜铺片观察基因表达情况。结果完整圆窗膜组导入耳ABR阈值,术后5天各频率与术前比较无显著性差异（P〉0．05）;鼓阶打孔组导入耳ABR阈值,术后5天在2kHz、4kHz与术前比较无差异（P〉0．05）,8kHz较术前增高（P〈0．05）,16kHz、20kHz较术前明显增高（P〈0．01）,术后14天在16kHz、20kHz较术后5天时明显好转（P〈0．01）,但较术前仍有增高（P〈0．05）。转导成功率鼓阶打孔组为91．6％,优于完整圆窗膜组的50％。两种转导途径对目的基因在耳蜗内的表达部位和表达时间没有显著影响。结论完整圆窗膜途径及鼓阶打孔途径在转导成功率及听功能保护方面各有优劣。完整圆窗膜途径因其对耳蜗的损伤极小,在临床应用方面具有更好的发展前景。