Dync1li1缺失导致小鼠听力损失的作用及机制研究

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感音神经性听力损失占所有听力损失的70%,因此对感音神经性听力损失的研究具有重要意义。毛细胞是重要的听觉感受器,毛细胞损失是感音神经性听力损失的重要原因。临床报道多种致病基因与毛细胞损伤相关,但仍缺少有效的预防和治疗措施。因此发现新耳聋相关基因并研究其作用机制将为临床治疗提供理论基础。Dync1li1(Dynein cytoplasmic 1 light intermediate chain 1)是胞质动力蛋白Dynein中保守的轻中链亚基之一。Dynein作为细胞中沿微管负向运输物质的马达蛋白,参与细胞内囊泡运输、细胞器形态维持与定位等重要生理过程。在神经系统中,Dynein亚基的突变导致的神经细胞病变与多种神经退行性疾病发生密切相关。在视网膜中,Dync1li1敲除导致感光细胞发育不良并逐渐凋亡。听觉与视觉都是重要的感觉器官,因此我们猜想Dync1li1在小鼠内耳中可能同样发挥重要作用。本研究中,我们发现Dync1li1在出生后小鼠耳蜗毛细胞发育成熟过程中持续表达,Dync1li1敲除小鼠表现出渐进性的听力损失和毛细胞缺失,这种缺失是由早发性的毛细胞凋亡导致的。而Dync1li2敲除小鼠表现出正常的听力和耳蜗形态结构。进一步研究结果显示,Dync1li1缺失导致耳蜗外毛细胞高尔基体片层数目减少、Dynein复合物的其他亚基表达降低。接着我们还发现Dync1li1缺失导致细胞中自噬体数目增多、自噬体标志蛋白LC3及自噬底物Sqstm1/P62表达上调。综合上述结果,我们得出结论,Dync1li1在小鼠出生后耳蜗毛细胞成熟及存活过程发挥重要作用。Dync1li1敲除降低了Dynein复合物的表达,损害了Dynein介导的高尔基体相关的囊泡运输以及自噬途径中自噬体-溶酶体融合过程。高尔基体形态结构的破坏及自噬体不能被及时清除造成的细胞压力可能是导致毛细胞凋亡并最终降低敲除小鼠听力的重要原因。上述研究为临床上预防和治疗与Dynein相关的基因突变导致的听力损失提供理论和实验依据。
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