來(lái)源：上海科技 發(fā)布時(shí)間：2022/08/10
2022年8月9日，《National Science Review》期刊在線(xiàn)發(fā)表了題為《內毛細胞發(fā)育和轉分化依賴(lài)Tbx2》的研究論文，該研究由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng )新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“腦智卓越中心”）、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心劉志勇研究組完成。
近日，上海科技獨家專(zhuān)訪(fǎng)腦智卓越中心聽(tīng)覺(jué)系統發(fā)育再生研究組組長(cháng)劉志勇，聽(tīng)他講述這一研究背后的故事。
此次科研成果代表性圖片
要做就做最重要的
也是最難的問(wèn)題
如何找到?jīng)Q定內毛細胞命運的基因
耳蝸內有外毛細胞與內毛細胞
前者是聲音放大器
后者將聲音信息傳遞至聽(tīng)覺(jué)螺旋神經(jīng)節
（也叫聽(tīng)神經(jīng)）
因此一旦內毛細胞受損
人就會(huì )徹底失去聽(tīng)覺(jué)
那是否有可能讓內毛細胞再生
讓失去聽(tīng)力的患者
重新感受到美妙的音符？
2006年，劉志勇在美國讀研究生時(shí)，就開(kāi)始了聽(tīng)覺(jué)系統再生領(lǐng)域的研究。當時(shí)，他在美國St.Jude兒童研究醫院進(jìn)行科研工作，在這一過(guò)程中，他接觸到了許多因抗腫瘤藥物順鉑而失去聽(tīng)力的孩子。
“常用抗腫瘤藥物順鉑存在耳毒性，一些孩子的腫瘤治好了，但卻再也聽(tīng)不到聲音了。”
聽(tīng)覺(jué)再生，相較于其他方面的再生研究來(lái)說(shuō)相對落后。“我當時(shí)有一個(gè)非常幼稚的想法，我覺(jué)得越落后的領(lǐng)域，我越有更大的施展空間，可以發(fā)現更多的新東西。”于是，他進(jìn)入了該醫院的聽(tīng)覺(jué)研究實(shí)驗室（師從Dr.Jian Zuo,左堅教授）進(jìn)行研究工作。
2016年8月，劉志勇回國，擔任中國科學(xué)院腦智卓越中心聽(tīng)覺(jué)系統發(fā)育再生研究組組長(cháng)。7年前應聘腦智卓越中心研究員崗位的時(shí)候，腦智卓越中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明院士對劉志勇說(shuō)：“要做聽(tīng)覺(jué)系統發(fā)育和再生的研究，就要敢于去做最重要、最難的問(wèn)題。”
蒲慕明院士
劉志勇將成功的辦法總結為：敢為人先，腳踏實(shí)地努力工作，開(kāi)拓視野、盡量嘗試不同的新方法。自己領(lǐng)域內沒(méi)有解決的問(wèn)題，就去看看別的領(lǐng)域有沒(méi)有相似的、已解決的問(wèn)題。而有些仍然難以解決的問(wèn)題，只能努力工作，例如，在毛細胞轉錄組的實(shí)驗中，需要300個(gè)成年毛細胞，但高通量獲取成年毛細胞是領(lǐng)域內一大難點(diǎn)，多數時(shí)間每天只能手工獲取5-6個(gè)細胞，有時(shí)甚至顆粒無(wú)收，“我們的博士后和研究生，光做這個(gè)實(shí)驗，就做了很久。很多人都放棄了，但我們的團隊堅持了下來(lái)。”
IHC缺失Tbx2后轉變?yōu)閕OHC
劉志勇透露，毛細胞轉錄組分析找到Tbx2基因，是在2017年，而從20多個(gè)候選基因中確定Tbx2是目前內毛細胞發(fā)育的最為關(guān)鍵的基因，又花了兩年多。因此，這一研究成果直到5年后才正式發(fā)表。
該研究揭示了轉錄因子Tbx2在耳蝸幼年和成年內毛細胞 (inner hair cell, IHC)命運決定和轉分化中發(fā)揮重要功能；同時(shí)研究人員利用Tbx2與Atoh1共同異位表達，成功地將幼年小鼠耳蝸支持細胞轉分化為表達功能蛋白vGlut3的內毛細胞 （或類(lèi)IHC），為感音性耳聾的臨床治療提供了新的理論基礎。
Tbx2和Atoh1轉分化耳蝸支持細胞為vGlut3+的IHC
研究領(lǐng)域的重要性
讓論文很快被接受
因為這個(gè)研究對耳蝸內毛細胞的發(fā)育和再生領(lǐng)域太重要了，必須盡快讓聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域的同行知道這個(gè)結果。
在科研的過(guò)程中
除了科研本身的艱辛
還要面臨許多客觀(guān)的、現實(shí)環(huán)境問(wèn)題
一篇論文從寫(xiě)完，到正式發(fā)表，往往還要經(jīng)歷一年半載的周期。“這次投稿National Science Review,雜志社找到了領(lǐng)域內的專(zhuān)家，他們給予了我們很多寶貴的修改意見(jiàn)。從投稿到接收，花了大概三個(gè)月左右，已經(jīng)是比較快的了。”劉志勇直言道。
2022年5月4日，美國科研團隊同期發(fā)現Tbx2基因對于胚胎期和幼年期的小鼠耳蝸內毛細胞發(fā)育過(guò)程中的功能，并將成果發(fā)表于Nature上(DOI: 10.1038/s41586-022-04668-3)。
劉志勇說(shuō)道，“即使Nature的文章已經(jīng)發(fā)表，我們的文章仍然有50%以上的創(chuàng )新性。我們之間的研究?jì)热萜鋵?shí)差別很大，有的結論也不完全一樣。尤其值得強調的是我們首次證明了Tbx2在重編程耳蝸支持細胞為內毛細胞這個(gè)過(guò)程中的重要功能。”因此，Nature的文章5月4日上線(xiàn)后，我們立即在5月5日把我們的文章提交到了預印版bioRxiv(https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.05.05.490782v1)
在聽(tīng)覺(jué)系統發(fā)育再生領(lǐng)域，中國起步較晚，研究人員較少，“2010年之前，中國在該領(lǐng)域的研究在國際上的影響力非常有限。”劉志勇說(shuō)道。
劉志勇也高興地表示，近3年來(lái)，國內許多大學(xué)、研究所和研究型醫院的聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域的科學(xué)家，已經(jīng)有能力、有決心去做創(chuàng )新性很大的研究，“雖然我們目前還是落后，但我可以很自信的說(shuō)，中美之間在聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域研究的差距會(huì )變得越來(lái)越小。”
據他透露，下一步，他將嘗試在成年且受損的小鼠耳蝸中進(jìn)一步開(kāi)展聽(tīng)覺(jué)系統再生方面的研究，使小鼠耳聾模型能與臨床上耳聾的發(fā)生過(guò)程更為契合，期待早日推動(dòng)聽(tīng)覺(jué)系統發(fā)育再生領(lǐng)域的基礎研究成果在臨床上的應用。
