Adv Sci:复旦大学李文妍等团队为耳聋治疗提供新方案,研究证实SMO抑制剂可恢复耳毒性损伤后的听力至近正常水平


由噪声暴露或氨基糖苷类抗生素诱发的感音神经性耳聋(SNHL)是重大公共卫生问题,目前尚无美国 FDA 批准的有效药物治疗方案。铁稳态失衡及后续诱发的铁死亡,现已被证实是耳蜗毛细胞(HC)损伤的核心机制。然而,能够恢复铁平衡、实现听力保护的治疗靶点仍缺乏深入研究。

2026年4月17日,复旦大学李文妍、Chen Yan、李华伟共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Restoring Iron Homeostasis via Smoothened Inhibition: A Novel Strategy Against Hearing Loss的研究论文。

本研究发现了SMO信号通路调控铁稳态的全新功能。损伤刺激后,耳蜗毛细胞内SMO表达迅速上调并被激活。在耳毒性损伤及噪声致聋小鼠模型中,敲除Smo基因、药物抑制SMO活性均可减少细胞铁蓄积与脂质过氧化,促进毛细胞存活,并维持听觉功能。

机制研究表明:抑制SMO可抑制ATF2磷酸化,进而下调IRP1表达;IRP1下调通过抑制Tfrc、上调Fpn减少细胞铁过载,最终拮抗毛细胞铁死亡。值得关注的是,使用SMO抑制剂SANT-1干预后,耳毒性损伤小鼠的听阈基本恢复至正常基线水平。

本研究证实SMO–ATF2–IRP1–FPN/TFRC调控轴是耳蜗铁稳态的核心调控通路,并提出靶向抑制SMO可通过精准调控铁代谢,成为治疗感音神经性耳聋极具潜力的新策略。

感音神经性耳聋(SNHL)是最常见的感觉障碍类疾病之一,且发病率呈持续上升趋势。噪声暴露、氨基糖苷类抗生素使用是该病主要致病因素。尽管发病率居高不下,目前尚无经FDA批准的有效药物,亟需开发新型治疗方案。

耳蜗毛细胞(HCs)作为听觉系统的机械感受细胞,极易发生铁过载;铁过载会催化活性氧(ROS)大量生成,引发脂质过氧化,最终诱导细胞发生铁死亡。现有研究已证实铁死亡参与噪声性耳聋与药物性耳聋的病理进程;血色沉着病等全身性铁过载疾病也常伴发听神经损伤,这说明精准调控铁代谢对于听觉保护至关重要。

目前减轻铁相关损伤的手段主要为铁螯合剂,此类药物通过螯合游离铁减轻氧化应激损伤。但该类药物用于听力保护存在明显局限,具有剂量依赖性神经毒性与耳毒性;其毒性主要源于干扰线粒体呼吸、DNA合成、髓鞘形成等机体生理性铁依赖生理过程。

因此目前仍存在一大关键难题:如何在抑制耳蜗毛细胞铁介导氧化损伤的同时,避免因过度耗铁带来的副作用。在细胞层面,铁稳态依靠铁内流、铁外排、胞内铁循环三者的动态平衡维持,该调控通路失衡会显著提升毛细胞对铁死亡的易感性。但铁过载致耳蜗损伤的完整分子机制尚未完全阐明,仍有待深入研究。

SMO抑制对氨基糖苷类及噪声诱导的毛细胞损伤、听力损伤的保护作用及其内在机制(摘自Advanced Science

本研究系统探究了损伤状态下耳蜗毛细胞内铁代谢的异常改变,发现其病理特征主要为:铁外排显著受阻,同时铁内流增强、铁蛋白自噬加剧。结合药物筛选与转录组测序分析发现,临床已应用的抗肿瘤药物-平滑蛋白(SMO)抑制剂可有效恢复铁稳态:通过促进铁外排蛋白(FPN)/铜蓝蛋白(CP)介导的铁外流,同时减弱转铁蛋白受体C(TFRC)依赖的铁内流。

研究发现,损伤刺激后耳蜗毛细胞内SMO表达快速上调。基于此,本研究提出抑制SMO可作为靶向策略重建毛细胞铁稳态。结合基因干预与药物干预实验证实:敲除Smo基因、使用SMO抑制剂干预,均可减少细胞铁蓄积与脂质过氧化,促进毛细胞存活,在氨基糖苷类耳毒性、噪声诱导的耳聋小鼠模型中均能有效保护听觉功能。

机制层面:抑制SMO可下调ATF2磷酸化水平,降低铁调节蛋白1(IRP1)活性,进而恢复FPN与TFRC的正常表达。研究采用SMO特异性抑制剂SANT-1干预,可使耳毒性耳聋模型小鼠的听觉功能基本恢复至正常基线水平。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202520749


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