全球约有4.3亿人患有致残性听力损失，仅在美国，就有约3750万成年人报告有听力困难。当耳朵的任何部分或向大脑传输声音的神经不能正常运作时，就会发生听力损失。例如，内耳的毛细胞受损会导致听力损失。据贝勒医学院的研究员、发表在eLife上的一项新研究的主要作者Amrita Iyer博士说，"这些细胞使大脑能够检测到声音"。
毛细胞在正常发育过程中产生，但这种能力在出生后随着哺乳动物的成熟而逐渐丧失。"Iyer解释说："当成熟的动物失去毛细胞时，这些细胞不能自然再生，这可能导致永久性的听力损失。在目前的研究中，我们仔细研究了使用细胞重编程促进成熟动物毛细胞再生的可能性。我们的方法涉及各种转录因子组合的过度表达"。
转录因子促进某些基因的表达，阻止其他基因的表达。通过改变基因表达的模式，研究人员希望引导细胞进入一种状态，使其在成熟动物中再生毛细胞，类似于发育过程中发生的情况。
"我们比较了毛细胞转录因子ATOH1单独或与其他两个毛细胞转录因子（GFI1和POU4F3）联合在小鼠耳蜗非感觉细胞中的重编程效率，耳蜗是内耳中支持听力的部分，"Iyer说。"我们在两个时间点--出生后8天和出生后15天，评估小鼠毛细胞再生的程度。"
为了研究重新编程产生的毛细胞束的结构，Iyer与密歇根大学的Yeohash Raphael博士的实验室合作，对有条件地过度表达这些转录因子的小鼠的耳蜗进行扫描电子显微镜成像。图像清楚地显示，毛细胞束与发育过程中在内毛细胞上观察到的一致。进一步的研究表明，这些细胞也有一些特征，表明它们能够感知声音。
"我们发现，尽管与单独的ATOH1或GFI1加ATOH1相比，表达ATOH1与毛细胞转录因子GFI1和POU4F3可以提高老年动物毛细胞重编程的效率，但在8日龄重编程产生的毛细胞--即使有三个毛细胞转录因子--也明显不如在产后第一天重编程产生的毛细胞成熟，"Iyer说。"研究表明，用多个转录因子进行重编程能够更好地进入毛细胞分化基因调控网络，但可能需要额外的干预措施来产生成熟和功能齐全的毛细胞。"
这些发现是推进对哺乳动物内耳毛细胞再生过程的现有认识的关键。从治疗的角度来看，转录因子介导的重编程以及与之功能相关的基础生物学可能会使目前的基因治疗方法得到微调，以实现长期的听力损失治疗。