编译：公子欣

你是否想过

为什么长期处于噪音环境会慢慢失聪？

为什么年纪大了听力会越来越差？

答案藏在我们内耳的一种特殊细胞里

——听觉毛细胞

它们能感知声音振动

一旦受损就无法再生

最终导致听力永久丧失

但自然界中

斑马鱼却拥有一项“超能力”：

它们的听觉毛细胞能快速再生

哪怕受损也能恢复听力

那么

人类能像斑马鱼一样

实现听力细胞再生吗？

图源：包图网

7月14日发表在《自然·通讯》的一项研究揭示了斑马鱼听觉细胞再生的关键机制，为人类听力修复研究带来了新希望。科学家们首次发现，在斑马鱼体内有两种特定基因，分别控制着不同关键支持细胞的分裂和再生。

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斑马鱼的“超能力”

在斑马鱼的身体两侧，有一条不起眼的“侧线系统”，上面分布着一个个芝麻大小的感官器官——神经丘（neuromast），每个神经丘里都有几十根“毛细胞”，负责感知水流方向，就像人类内耳的听觉毛细胞一样。

图源：斯托尔斯医学研究所

神奇的是，当斑马鱼的毛细胞受损时，周围的支持细胞会迅速启动再生程序，一部分变成新的毛细胞，另一部分则保留为干细胞，持续供应“后备军”。这种精准的再生能力，让斑马鱼永远不用担心失聪。相比之下，人类的听觉细胞一旦受损，往往会导致永久性听力损失或平衡障碍。

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两个基因的“分工合作”

美国斯托尔斯医学研究所的tatjana piotrowski博士及其团队通过深入研究，发现了控制斑马鱼听觉细胞再生的两个关键基因——ccnd2a和ccndx。这两个基因分别调控着神经丘中两类不同支持细胞的分裂与再生：ccnd2a调控神经丘边缘的活性干细胞，确保干细胞在再生过程中不被耗尽；ccndx则控制神经丘中心的前体细胞分裂，促进新听觉细胞的生成。

研究团队通过基因编辑技术，分别使这两个基因失活，观察到了截然不同的效果：当ccndx失活时，前体细胞停止分裂，但仍能分化为听觉细胞；而当ccnd2a失活时，干细胞增殖受阻，导致再生能力下降，但已有的干细胞仍能分化为毛细胞，只是数量会减少。这一发现揭示了细胞分裂与分化之间的微妙平衡，以及不同细胞类型在再生过程中的独立调控机制。

在ccndx突变体中，毛细胞通过直接分化再生

传统观点认为，细胞必须先分裂才能分化成特定细胞（比如毛细胞），但这项研究颠覆了这一认知：在ccndx缺失的情况下，祖细胞不分裂也能直接分化为毛细胞。这意味着，细胞分裂和分化是两个独立的过程，可以被分别调控。

这种机制为再生医学提供了新思路：也许不需要强迫细胞分裂，就能诱导它们变成我们需要的细胞类型。

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听力再生的新希望

人类的内耳毛细胞和斑马鱼的侧线毛细胞在结构和功能上高度相似，使得这一发现具有重大的转化医学潜力。piotrowski博士指出，“斑马鱼为我们提供了一个极佳的研究模型，通过理解它们的再生机制，我们或许能找到激活人类类似再生过程的钥匙。”

未来，科学家们可能会探索如何通过基因疗法或药物手段，激活人类体内潜在的再生能力，从而修复受损的听觉细胞。

值得一提的是，研究还发现ccnd2a和ccndx基因在许多人类细胞（如肠道、血液中的细胞）中也调控增殖。这意味着，斑马鱼的研究成果可能对理解其他器官的再生机制也具有重要意义，进而为治疗多种退行性疾病提供新的策略。

数据图及参考来源：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-60251-0

上观号作者：上海科协