研究人员已经确定了潜在的治疗靶点,以防止抗生素引起的听力损失。这些发现对氨基糖苷类(AGs)是特异性的。虽然AG能够治疗各种危及生命的感染,但它们也具有耳毒性。也就是说,它们会对耳蜗毛细胞造成不可逆转的损害。

抗生素引起的与自噬功能障碍相关的听力损失

为了防止这种损害,印第安纳大学医学院的研究人员决定研究AG暴露如何影响对毛细胞功能和存活至关重要的分子途径。最终,研究人员将注意力集中在一种涉及一种称为RIPOR2或RHO家族相互作用的细胞极化调节因子2的蛋白质的机制上。这种蛋白质的突变与听力损失有关。

在目前的研究中,RIPOR2突变不是问题。相反,检测到RIPOR2易位。

这一发现的含义在发表在《发育细胞》杂志上的一篇论文“RIPOR2介导的自噬功能障碍对氨基糖苷类药物诱导的听力损失至关重要”中进行了讨论。根据这篇文章,“鼠毛细胞中RIPOR2从立体纤毛到皮周围区域的易位”在几分钟内由庆大霉素(一种代表性的AG抗生素)触发。随后,RIPOR2与中枢自噬组分GABARAP相互作用。结果:自噬——或者更确切地说,自噬功能障碍。

“减少RIPOR2或GABARAP的表达完全防止AG诱导的毛细胞死亡和随后的小鼠听力损失,”该文章的作者写道。“此外,消除PINK1或Parkin(两种关键的线粒体自噬蛋白)的表达,可以防止毛细胞死亡和随后由AG引起的听力损失。

由印第安纳大学的BoZhao博士领导的研究人员开发了首批对氨基糖苷类药物引起的听力损失不敏感的实验室模型之一。“我们的工作,”他解释说,“确定了预防氨基糖苷类药物引起的听力损失的多个潜在治疗靶点。

赵是耳鼻喉头颈外科助理教授,他领导着一个研究听力损失分子机制的实验室。在目前的研究中,他的实验室使用生化筛选来鉴定毛细胞中发现的蛋白质。他们首先发现氨基糖苷类与听觉感知所需的蛋白质RIPOR2结合。

“由于氨基糖苷类抗生素特异性地触发毛细胞中RIPOR2的快速定位变化,我们假设RIPOR2对于氨基糖苷类诱导的毛细胞死亡至关重要,”赵说。

近一个世纪以来,氨基糖苷类药物一直被用于治疗严重感染。尽管该药物是危及生命的感染的一线治疗药物-特别是在发展中国家-由于其低成本和低抗生素耐药性发生率,据报道,它会导致20-47%的患者毛细胞死亡和随后的永久性听力损失。

耳毒性-药物引起的听力损失-是人类听力损失的主要原因之一。美国有超过48万人遇到听力障碍。

为了阐明氨基糖苷类相关耳毒性的机制,研究人员在实验室开发了一个模型,该模型听力正常,但RIPOR2表达显着降低。通过这些实验,赵说该模型在治疗氨基糖苷类药物后既没有明显的毛细胞死亡也没有听力损失。

“然后我们发现RIPOR2调节毛细胞中的自噬途径,”赵实验室博士后,该论文的第一作者JinanLi博士说。“知道这一点,我们开发了其他实验室模型,没有表达几种关键的自噬蛋白,这些蛋白在用抗生素治疗时不会表现出毛细胞死亡或听力损失。

Zhao,Li和当前研究的其他作者表示,他们确定的蛋白质可能被用作预防氨基糖苷类药物诱导的听力损失的药物靶标。