人工耳蝸電聲刺激促進螺旋神經元生長研究取得重要進展

2022年10月12日，在國際著名期刊ACS nano (IF=18.027)上在線發表了題為“3D Ti₃C₂T_x MXene-matrigel with electroacoustic stimulation to promote the growth of spiral ganglion neurons”的研究論文，柴人傑教授課題組博士生廖夢晖、博士生胡揚楠為該論文的共同第一作者。在本研究中，研究人員發現了促進耳蝸螺旋神經元生長的新方法，并且闡明人工耳蝸電刺激系統結合MXene-Matrigel促進螺旋神經元的活性的新機制。

據世界衛生組織報道（WHO），聽力損失已經成為全球最常見的健康問題之一，并且人數逐年增加。人工耳蝸植入術已成為重度和完全性聽力損失患者最有效的治療方法。但其治療效果取決于人工耳蝸靶向的螺旋神經節神經元（Spiral Ganglion Neuron，SGNs）的數量和正常生理功能。但是，成年哺乳動物的SGNs在損傷後的修複能力非常有限。而電刺激可作為調節興奮性細胞形态和功能的有效線索。因此，開發一種高效的人工耳蝸電聲刺激（Electroacoustic Stimulation，EAS）系統來研究SGNs的行為是非常重要的。

在這項研究中，團隊人員利用Ti₃C₂T_x MXene調節Matrigel水凝膠的理化特征，構建了一個結合人工耳蝸和導電Ti₃C₂T_x MXene-Matrigelt複合水凝膠的電聲刺激三維培養系統。SGN在Ti₃C₂T_x MXene-Matrigel複合水凝膠中培養，并施加人工耳蝸轉導的電聲刺激。結果發現，該體系表現出優異的生物相容性，并且低頻的電聲刺激能夠促進SGN生長錐的發育和神經突的生長。團隊成員進一步的實驗發現，低頻的電聲刺激還會增加體系中培養的SGN的突觸密度，并且能夠促進由Ca離子介導的細胞間的信号傳遞。本研究對Ti₃C₂T_x MXene-Matrigel複合水凝膠優化人工耳蝸植入術後聽力效果具有潛在的臨床應用價值。

原文鍊接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c06306