人工耳蜗电声刺激促进螺旋神经元生长研究取得重要进展

2022年10月12日，在国际著名期刊ACS nano (IF=18.027)上在线发表了题为“3D Ti₃C₂T_x MXene-matrigel with electroacoustic stimulation to promote the growth of spiral ganglion neurons”的研究论文，柴人杰教授课题组博士生廖梦晖、博士生胡扬楠为该论文的共同第一作者。在本研究中，研究人员发现了促进耳蜗螺旋神经元生长的新方法，并且阐明人工耳蜗电刺激系统结合MXene-Matrigel促进螺旋神经元的活性的新机制。

据世界卫生组织报道（WHO），听力损失已经成为全球最常见的健康问题之一，并且人数逐年增加。人工耳蜗植入术已成为重度和完全性听力损失患者最有效的治疗方法。但其治疗效果取决于人工耳蜗靶向的螺旋神经节神经元（Spiral Ganglion Neuron，SGNs）的数量和正常生理功能。但是，成年哺乳动物的SGNs在损伤后的修复能力非常有限。而电刺激可作为调节兴奋性细胞形态和功能的有效线索。因此，开发一种高效的人工耳蜗电声刺激（Electroacoustic Stimulation，EAS）系统来研究SGNs的行为是非常重要的。

在这项研究中，团队人员利用Ti₃C₂T_x MXene调节Matrigel水凝胶的理化特征，构建了一个结合人工耳蜗和导电Ti₃C₂T_x MXene-Matrigelt复合水凝胶的电声刺激三维培养系统。SGN在Ti₃C₂T_x MXene-Matrigel复合水凝胶中培养，并施加人工耳蜗转导的电声刺激。结果发现，该体系表现出优异的生物相容性，并且低频的电声刺激能够促进SGN生长锥的发育和神经突的生长。团队成员进一步的实验发现，低频的电声刺激还会增加体系中培养的SGN的突触密度，并且能够促进由Ca离子介导的细胞间的信号传递。本研究对Ti₃C₂T_x MXene-Matrigel复合水凝胶优化人工耳蜗植入术后听力效果具有潜在的临床应用价值。

原文链接：

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