美國時間4日，芝加哥費恩伯格醫學院(Feinberg School of Medicine)的研究團隊，首次發現Tbx2基因，是觸發內耳聽覺毛細胞(hair cell)發育的關鍵。由於目前尚未有能將幹細胞重新編程為毛細胞的技術，所以該基因功能的發現，為未來研發與毛細胞相關的聽損療法開啟了新希望。該研究發表於期刊《Nature》。

內耳用來感知聲音的毛細胞，可分成「內毛細胞」(IHC)和「外毛細胞」(OHC)兩種。內毛細胞的主要功能為傳遞聲音訊號；外毛細胞則可局部放大聲音，增加靈敏度及頻率解析度。

過去研究顯示，有幾項基因與OHC的特異性分化有關，但尚未發現觸發IHC分化的基因。其中，轉錄因子INSM1胚胎中，會先分化為OHC，並阻止其變為IHC；若缺乏INSM1，胚胎的OHC會錯誤表現出特定的IHC基因。

而在此項研究中，研究人員發現，從胚胎的IHC中去除Tbx2基因，會使它們表現出包括INSM1在內的早期OHC基因，並進一步發育並成為成熟的OHC；當胚胎中缺乏INSM1和Tbx2時，僅會產生OHC，這顯示，Tbx2是能讓缺乏INSM1的「異常OHC」，轉變為IHC所必需的。

此外，他們還發現，動物出生後若從IHC中去除Tbx2基因，則會使它們轉變為成熟的OHC；反之，OHC中若表現Tbx2，則會將其轉變為IHC。

簡而言之，Tbx2基因就如同一個關鍵的「開關」，可以用來調節兩種毛細胞的分化：Tbx2表現會讓細胞成為IHC，若缺失該基因則會變為OHC。

論文第一作者Jaime García-Añoveros表示，動物發育出兩種毛細胞的能力，是由像雞尾酒般混合的多種基因所控制：ATOH1和GF1基因，是從非毛細胞中首先分化出毛細胞所必需；然後必須打開或關閉Tbx2，來區分其成為內/外毛細胞。

García-Añoveros指出，這項是目前首次發現，毛細胞發育有如此清晰的細胞「開關」機制。

由於目前，再生醫學領域的科學家已能生產出人造毛細胞，但仍無法控制其分化為哪種毛細胞，因此Tbx2基因，未來將有望成為一項前所未見工具，讓人類以基因工程方始，製造出內毛細胞或外毛細胞。

參考資料：

1.論文原文：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04668-3

2.https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/master-genetic-switch-produces-distinct-hair-cells-in-the-ear/

(編譯/巫芝岳)