2023年5月，柴人傑教授課題組與高建剛教授課題組合作在Advanced Science（IF=17.521）上在線發表題為“Peroxisome deficiency in cochlear hair cells causes hearing loss by deregulating BK channels”的研究論文。在該項研究中，研究人員發現過氧化物酶體主要通過調節BK通道在耳蝸毛細胞中發揮作用，通過靶向激活BK通道可以有效的恢複敲除小鼠的聽力損失。柴人傑教授、高建剛教授和付小龍研究員為本論文的共同通訊作者。付小龍研究員，高建剛課題組研究生萬珮峰以及南京鼓樓醫院副主任醫師陸玲為本論文的共同第一作者。論文鍊接：http://doi.org/10.1002/advs.202300402。
過氧化物酶體是齧齒動物細胞中普遍存在的細胞器，在多種細胞類型和組織中發揮重要作用。該團隊在先前的研究中指出過氧化物酶體與聽覺功能有關(JCI,2018)，并且過氧化物酶體生物發生障礙(PBDs)的患者被發現有聽力障礙，但過氧化物酶體在聽覺系統中的具體作用目前尚不清楚。在本研究中，研究人員建立了兩個過氧化物酶體缺陷小鼠模型(Atoh1-Pex5-/-和Pax2-Pex5-/-)，發現在聽覺系統中過氧化物酶體主要在耳蝸毛細胞中發揮作用。
圖1 ：在耳蝸毛細胞中過氧化物酶體缺陷導緻聽力損失示意圖
此外，研究人員還發現過氧化物酶體缺陷介導的聽力損失不依賴于線粒體功能障礙和氧化損傷。雖然雷帕黴素複合物1 (mTORC1)信号通路的哺乳動物靶标通過過氧化物酶體發揮作用，但與野生型(WT)小鼠相比，Atoh1-Pex5-/-小鼠的mTORC1信号通路并沒有變化。然而，與WT小鼠相比，大電導、電壓和Ca2+激活的K+ (BK)通道在Atohl-Pex5-/-小鼠中的表達較少，并且BK通道激活劑(NS-1619和NS-11021)的使用恢複了敲除小鼠的聽覺功能。
圖2：Atoh1-Pex5-/-小鼠耳蝸毛細胞中的BK通道表達降低
綜上，這項工作系統闡明了耳蝸毛細胞中的過氧化物酶體在聽力中的作用，并且首次發現了過氧化物酶體與BK通道之間的關聯，揭示了過氧化物酶體的一個新作用，同時為臨床上預防和治療過氧化物酶體相關聽力疾病(如PBDs)提供了堅實的理論和實驗基礎。( 生科院)
