2023年5月，柴人杰教授课题组与高建刚教授课题组合作在Advanced Science（IF=17.521）上在线发表题为“Peroxisome deficiency in cochlear hair cells causes hearing loss by deregulating BK channels”的研究论文。在该项研究中，研究人员发现过氧化物酶体主要通过调节BK通道在耳蜗毛细胞中发挥作用，通过靶向激活BK通道可以有效的恢复敲除小鼠的听力损失。柴人杰教授、高建刚教授和付小龙研究员为本论文的共同通讯作者。付小龙研究员，高建刚课题组研究生万珮峰以及南京鼓楼医院副主任医师陆玲为本论文的共同第一作者。论文链接：http://doi.org/10.1002/advs.202300402。
过氧化物酶体是啮齿动物细胞中普遍存在的细胞器，在多种细胞类型和组织中发挥重要作用。该团队在先前的研究中指出过氧化物酶体与听觉功能有关(JCI,2018)，并且过氧化物酶体生物发生障碍(PBDs)的患者被发现有听力障碍，但过氧化物酶体在听觉系统中的具体作用目前尚不清楚。在本研究中，研究人员建立了两个过氧化物酶体缺陷小鼠模型(Atoh1-Pex5-/-和Pax2-Pex5-/-)，发现在听觉系统中过氧化物酶体主要在耳蜗毛细胞中发挥作用。
图1 ：在耳蜗毛细胞中过氧化物酶体缺陷导致听力损失示意图
此外，研究人员还发现过氧化物酶体缺陷介导的听力损失不依赖于线粒体功能障碍和氧化损伤。虽然雷帕霉素复合物1 (mTORC1)信号通路的哺乳动物靶标通过过氧化物酶体发挥作用，但与野生型(WT)小鼠相比，Atoh1-Pex5-/-小鼠的mTORC1信号通路并没有变化。然而，与WT小鼠相比，大电导、电压和Ca2+激活的K+ (BK)通道在Atohl-Pex5-/-小鼠中的表达较少，并且BK通道激活剂(NS-1619和NS-11021)的使用恢复了敲除小鼠的听觉功能。
图2：Atoh1-Pex5-/-小鼠耳蜗毛细胞中的BK通道表达降低
综上，这项工作系统阐明了耳蜗毛细胞中的过氧化物酶体在听力中的作用，并且首次发现了过氧化物酶体与BK通道之间的关联，揭示了过氧化物酶体的一个新作用，同时为临床上预防和治疗过氧化物酶体相关听力疾病(如PBDs)提供了坚实的理论和实验基础。( 生科院)
