近日，浙大兒院雙聘教授、國際著名遺傳學專家管敏鑫教授及其團隊在聾病防治研究中取得新的成果，他們通過研究斑馬魚，發現並“捕獲”了一個會導致耳聾的基因——mtu1，該基因缺陷會讓我們的聽覺機器“供電不足”。這一發現以“浙江大學醫學院附屬兒童醫院”為第一作者單位在國際著名學術期刊《核酸研究》上發表。
這項成果是龐大聾病防治研究的一部分。由國家“千人計劃”特聘專家管敏鑫教授牽頭的大型科研團隊正在人類的數萬個基因中搜尋，把更多引發聾病的基因捉拿歸案。
團隊負責人
管敏鑫，國家“千人計劃” 特聘專家，"973"計劃項目首席科學家。管敏鑫教授長期從事線粒體遺傳學和母系遺傳性疾病的基礎研究和臨床轉化，曾獲5項美國國立衛生研究院(NIH)基金資助，主持國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)、“十二五”國家科技支撐計劃、國家自然科學基金重點項目等多項課題，並在Cell， Am J Hum Genet等國際權威學術期刊上發表SCI論文100多篇。
管敏鑫教授介紹說，全球有3.6億人存在不同程度的聽力損傷，佔總人口的5%；而中國是世界上耳聾人數最多的國家，全國有聽力殘疾的患者約2800萬人。在這2800萬聾病患者中，近半數是由單基因遺傳致聾的。一個基因上攜帶的遺傳信息，致使患者一出生就耳聾，或者在使用了某些特定藥物後耳聾。因此，揭示由單個基因變異引起的生物學功能障礙如何導致聾病的發生，有助於為超過1100萬聾人研發醫治之術，併為更多的人建立起聾病預警體系，對防治聾病具有重要意義。
管敏鑫教授團隊研究人員利用基因編輯技術首次得到了線粒體tRNA轉錄後修飾基因mtu1缺陷的斑馬魚模型，並從生化、細胞、整體等多層次和角度，深入研究了mtu1基因缺陷的斑馬魚，瞭解了耳聾“元兇”mtu1的分子致病機制，為遺傳性聾病的防治提供了新的科學依據和治療手段。
團隊的最新發現表明，mtu1基因缺陷的致病機理在於破壞了聽力所需能量的來源——細胞內名為線粒體的“發電廠”。
“我們的內耳毛細胞是感知聲音最重要的部位，它需要消耗大量的線粒體來獲取能量，才能維持生命活動，正常發揮作用。”管敏鑫教授說，因此當mtu1基因影響線粒體功能時，這種“供電不足”就引起了生物體的聽覺功能障礙。
科研人員發現，mtu1基因直接影響的是我們體內的搬運工——一種名為tRNA的RNA分子。tRNA負責把氨基酸這些“零部件”轉運和組裝成為蛋白質“機器”，再送到線粒體這個“發電廠”裡。mtu1基因缺陷極大降低tRNA的工作效率，機器運轉乏力，發電廠自然就陷於癱瘓。
這個發現在斑馬魚身上得到了印證。這種生活在熱帶淡水中的小魚與人類的基因相似性在85%以上。論文共同第一作者、浙大醫學院研究生張青海、張璐雯說，敲除了mtu1基因的斑馬魚果然發生了“耳聾”的表現。
一群斑馬魚在平靜的水面下游來游去，這時一滴水滴從高處落下，撞出層層漣漪。正常的斑馬魚立即四下游開，而敲除mtu1基因的斑馬魚就沒有反應。同時，因為毛細胞還幫助脊椎動物保持運動平衡，這些基因敲除的斑馬魚游泳的樣子也與眾不同——側躺在水底不動。
目前科學家一共發現了人類100餘個致聾基因，還有更多的致聾基因尤其是中國人群的致聾基因有待發現。“大眾將廣泛地從單基因遺傳性聾病研究的成果中獲益。”管敏鑫教授說，通過基因篩查發現“潛伏”的致聾基因，建立早期診斷和防控預警體系，將使上千萬人免於遭受耳聾痛苦；而探索利用幹細胞治療手段修復聽力這一新途徑，亦將造福目前只能使用人工耳蝸等輔助手段的聾病患者。
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