آیا Zebra Fish می‌تواند به انسان در بازسازی سلول‌های شنوایی کمک کند؟

درک سازوکار بازسازی سلول‌های حسی در Zebra Fish، افق‌های تازه‌ای را در پزشکی بازساختی و درمان ناشنوایی در انسان می‌گشاید.

بازسازی در انسان و حیوان: تفاوت چشمگیر

در حالی که انسان‌ها قادر به بازسازی مداوم برخی از سلول‌ها مانند سلول‌های خونی یا روده‌ای هستند، اما سلول‌های حسی مویی در گوش داخلی که مسئول شنوایی و تعادل‌اند، پس از آسیب قابل بازسازی نیستند. این آسیب‌ها معمولاً منجر به کاهش دائمی شنوایی یا ناشنوایی می‌شوند. در مقابل، جانورانی مانند Zebra Fish، قورباغه‌ها و جوجه‌ها به‌راحتی سلول‌های مویی خود را بازسازی می‌کنند.

کشف دو ژن کلیدی در بازسازی سلول‌های شنوایی Zebra Fish

دانشمندان مؤسسه پژوهشی Stowers در مطالعه‌ای که در Nature Communications (ژوئیه ۲۰۲۵) منتشر شده، نشان داده‌اند که دو ژن متمایز چگونه تقسیم سلولی را در Zebra Fish هدایت می‌کنند. این کشف نشان‌دهنده مسیرهای مولکولی مهمی است که می‌توانند در آینده برای درمان ناشنوایی در انسان به کار گرفته شوند.

Zebra Fish: مدل ایده‌آل برای مطالعه بازسازی

Zebra Fish به‌دلیل ویژگی‌هایی همچون شفاف بودن در دوران رشد و در دسترس بودن اندام‌های حسی (نورومست‌ها)، مدل بسیار مناسبی برای مطالعه بازسازی است. هر نورومست، شامل سلول‌های مویی در بخش فوقانی و سلول‌های پشتیبان در پیرامون است. این ساختار بسیار شبیه به سیستم شنوایی انسان است.

مکانیسم تقسیم سلولی و تمایز در نورومست‌ها

در این پژوهش، مشخص شد که دو نوع کلیدی از سلول‌های پشتیبان در نورومست‌ها نقش اصلی در بازسازی دارند:

• سلول‌های بنیادی فعال در لبه نورومست
• سلول‌های پیش‌ساز نزدیک به مرکز

این دو جمعیت سلولی با تقسیم متقارن باعث تولید سلول‌های مویی جدید می‌شوند، درحالی‌که ذخیره سلول‌های بنیادی نیز حفظ می‌شود. با استفاده از تکنیک ردیابی بیان ژنی، پژوهشگران دریافتند که دو ژن متفاوت از خانواده cyclinD در هر یک از این جمعیت‌ها فعال‌اند.

تغییر ژنتیکی برای بررسی عملکرد ژن‌ها

در مرحله بعد، دانشمندان با دست‌کاری ژنتیکی هر یک از ژن‌های cyclinD، عملکرد آن‌ها را بررسی کردند.

وقتی ژن خاص یکی از جمعیت‌ها غیرفعال شد، تنها همان جمعیت از تقسیم باز ایستاد.

این نشان داد که جمعیت‌های سلولی مختلف در یک اندام می‌توانند به‌طور مستقل تنظیم شوند.

حتی زمانی که سلول‌های پیش‌ساز بدون ژن اختصاصی خود تقسیم نکردند، توانستند یک سلول مویی تمایز یافته بسازند، که تمایز بدون تقسیم سلولی را نشان می‌دهد. در مقابل، زمانی که ژن مختص سلول بنیادی در سلول‌های پیش‌ساز فعال‌سازی شد، تقسیم آن‌ها دوباره آغاز شد.

 پیامدها برای پزشکی بازساختی و ناشنوایی

این مطالعه با روشن کردن مکانیسم بازسازی در Zebra Fish، راه را برای بررسی امکان تحریک فرآیندهای مشابه در انسان هموار می‌سازد.

به گفته دکتر دیوید ریبل از دانشگاه واشنگتن: این یافته‌ها مکانیزمی زیبا برای حفظ سلول‌های بنیادی نورومست در کنار بازسازی سلول‌های مویی ارائه می‌دهند و می‌توانند راهنمایی برای فعال‌سازی فرآیندهای مشابه در پستانداران باشند.

فراتر از گوش: نقش ژن‌های cyclinD در سایر اندام‌ها

از آنجا که ژن‌های cyclinD در بسیاری از بافت‌های انسانی نظیر روده و خون نیز در تقسیم سلولی نقش دارند، یافته‌های این مطالعه می‌توانند فراتر از بازسازی شنوایی، در بازسازی اندام‌های دیگر نیز الهام‌بخش باشند.

دکتر پیوترُفسکی، نویسنده اصلی مقاله می‌گوید:”یافته‌های حاصل از مطالعه بازسازی سلول‌های مویی در Zebra Fish می‌توانند درک ما از بازسازی اندام‌های مختلف، چه آن‌هایی که قابلیت بازسازی دارند و چه آن‌هایی که ندارند، دگرگون سازند.”

منبع:

 Stem and progenitor cell proliferation are independently regulated by cell type-specific cyclinD genes. Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-60251-0

تهیه و تنظیم: سید طه نوربخش

تأیید و نظارت: فائزه محمدهاشم-متخصص ژنتیک