耳蜗类器官的重大进展

全SHI界大约有1/10的人听力有障碍，特别是老年人。在我国，新生婴儿中约有3万名婴儿有耳聋的问题，大约有60%是由先天因素引起。通常人们采用助听器、人工耳蜗的方法来获得部分听力，但是并不能根源上解决问题。

近年来火热的类器官研究，为耳聋问题提供了很好的研究模型和方向。通过人或小鼠多能干细胞（iPSC） 诱导内耳类器官，然后进行3D细胞培养，建立模型，模拟疾病行为，进一步筛选合适的药物来进行治疗。

最近，复旦大学医学神经生物学国家重点实验室的夏明宇等科学家在《Stem Cell Reports》杂志上发表题为“Generation of innervated cochlear organoid recapitulates early development of auditory unit“，该研究建立3D共培养系统，培养耳蜗类器官，在形态学和生理学上进行了一系列的检查，确证类器官内细胞和突触的功能，建立了感音神经性耳聋复合类器官的研究平台。

上述研究通过3D类器官培养技术SHOU次重编程耳蜗祖细胞（CPC），填BU了外周听觉回路稳健模型的空白，这些增殖祖细胞是Wnt响应的LGR5支持细胞（SC），增殖时效性长，对人工耳蜗HC的分化诱导力强，促进神经突从SGN的生长。

  为了提高CPCs自我更新能力，研究人员同通过筛选发育过程中的靶向因子，获取CPCs扩增最佳条件，同时，对扩增培养基进行单一变量原则进行对照试验，结果发现扩增培养基中的每种组分对LGR5 CPCs的最佳扩增条件至关重要。

培养系统中单个CPC生成人工耳蜗类器官

  同时，研究人员对新型扩增培养基进行了重新评估，发现先天性HC在早期传代期间基因稳定，因为扩增培养基的有效化合成分被激活为增殖状态。对比CPC扩增培养基中的其他成分对培养的LGR5祖细胞转录组特征的影响，结果发现，该成分组合将LGR5祖细胞重新编程到相对较早的阶段。根据对内耳组织的生理影响，发现先天性HC也可以被这些有效化合成分激活成增殖状态，并且这些类器官在早期传代期间保持基因稳定性。

扩增组分的再生效应和稳定扩增类器官的表征

  研究人员通过分期3D共培养系统，生成具有功能的神经支配类器官，再进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），早期分化和晚期分化，观察细胞比例的动态变化，发现LGR5 表达逐渐降低，HC 标记基因表达增加。通过对类器官中表达丰富的细胞类型特异性TF的研究发现，发育中的类器官HC的遗传特征与早期发育过程中的耳蜗HC相似。再通过对分化不同阶段HC进行纤毛形态学观察、离子通道电生理研究、钙离子成像技术突触功能分析，进一步明确了该类器官更接近耳蜗类器官，同时毛细胞和螺旋神经元之间具备功能性突触连接。

类器官中的 HC 概括了出生后耳蜗 HC 的形态和电生理特征

 在本研究中，研究人员开发了一种优化的方案来生成神经支配的耳蜗类器官，该类器官具有耳蜗感觉上皮和功能性HC-SGN回路的主要细胞类型。本研究开发了一种通过及时调节与耳蜗发育相关的多种信号通路来建立功能性耳蜗神经支配类器官的方案。此类器官模型可用于破译CPCs增殖背后的机制，作为筛选耳蜗中药物或遗传载体的工具来造福听障患者。

 近年来，3D类器官在疾病模型、药效评估、器官YI植等方面的应用越来越火热，3D类器官培养基也随之上市。上海金畔生物科技有限公司提供各类器官的3D培养基，助力3D类器官的应用。