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塔夫茨大学新闻

恢复失去的嗅觉

A young woman sniffs an orange to test her sense of smell

花点时间欣赏一下你的嗅觉。它可以帮助您品尝您所吃的一切,从新鲜出炉的饼干到刚采摘的草莓。它会提醒您变质的食物、天然气泄漏和火灾。然而,你很可能认为这是理所当然的。除非,也就是说,你已经失去了它。

嗅觉丧失症(无法闻到气味在COVID-19大流行期间变得更加普遍,当时许多感染病毒的人失去了嗅觉能力,通常是暂时的。然而,总有一些人患有嗅觉丧失症。有时,由于钝性创伤或病毒感染,损失会突然发生。然而,最常见的是,它作为衰老过程的一部分逐渐发生。

“可能超过一半的美国老年人口嗅觉下降,但他们没有注意到它,因为它是非常渐进的,”塔夫茨大学医学院发育,分子和化学生物学研究助理教授Brian Lin,GBS 17说。

仅仅因为损失是看不见的,在某些情况下,没有被注意到,并不意味着它不是问题。嗅觉丧失会导致品尝食物的能力下降,这可能导致老年人不健康的体重减轻。例如,当人们没有意识到装有食物的平底锅在炉子上燃烧时,这可能会使人们处于危险之中。嗅觉丧失症和抑郁症之间也存在关联,超过四分之一失去嗅觉的人报告患有抑郁症。

Lin正在研究加深我们对嗅觉丧失的理解并开发治疗它的方法,以及他的导师James Schwob,George A. Bates组织学教授和塔夫茨医学院发育,分子和化学生物学教授。Lin在Schwob的生物医学科学研究生院实验室获得博士学位,两人继续在实验室密切合作。

Magnified olfactory tissue

“嗅觉组织本身很漂亮,结构非常复杂,”塔夫茨大学医学院发育,分子和化学生物学研究助理教授Brian Lin,GBS 17说。
由Brian Lin和James Schwob提供

Lin打算成为一名癌症研究员,直到他作为研究生在Schwob的实验室轮岗。“首先,我意识到嗅觉组织本身很漂亮,并且具有如此复杂的结构,”他说。“我意识到很多东西都是基于嗅觉的。人们所说的味道大多是真正的气味。我是一个美食家,如果我不能正确品尝食物,那将是灾难性的。

嗅觉组织包含一层神经元,其长臂向下伸入鼻腔,另一组长臂伸入我们的大脑。鼻腔中的手臂感知来自炉子上的平底锅的各种分子,而我们大脑嗅觉部分的手臂传递感官信息,因此我们可以决定它是鸡汤还是蛤蜊杂烩。

嗅觉神经元会定期死亡,并且有一组特定的干细胞,其工作是制造新的干细胞。随着年龄的增长,这些干细胞会减弱,科学家称之为“神经衰竭”。结果呢?垂死的神经元没有定期更换,嗅觉消失了。

新的觉醒

在突然的嗅觉丧失中会发生一些不同的事情。有时它与疾病引起的炎症有关;当炎症消退时,气味会恢复。有时它是由一次损害所有神经元的创伤引起的。在这种情况下,一组不同的嗅觉干细胞(通常是安静的)“唤醒”并重建嗅觉所需的组织,包括新的神经元。

“在神经衰竭中,安静的干细胞,称为HBC,永远不会醒来,”Lin说。“如果你能找到一种方法唤醒它们,你可以从头开始重建组织。

Schwob认为他已经找到了一种方法来做到这一点。

他和同事们开发了一种方法并申请了专利,他希望有朝一日能用于恢复气味。他的方法使用一种RNA分子来关闭特定的基因。关闭它是HBC细胞开始行动并重建嗅觉组织的信号。

RNA分子是一种microRNA,它们是在体内自然发现的短RNA片段,它们调节基因的功能,如调光开关 – 开,关或介于两者之间。使用microRNA的疗法已被FDA批准用于治疗高胆固醇和某些罕见疾病。

Schwob已经证明,将microRNA应用于动物的嗅觉组织可以再生组织,并且他在实验室中获得了来自人类细胞培养物的初步阳性数据。

潜在的游戏规则改变者

在独立但相关的工作中,Lin正试图建立一个更好的基于实验室的人类嗅觉组织模型。目前,在实验室中培养人类嗅觉细胞的唯一方法是在浸没在溶液中的平面上分别培养不同的细胞类型。“这不现实,”林说。“我们正试图拥有看起来更像纸巾的东西。

他的目标是创建一种称为类器官的模型,该模型将由空气中的嗅觉组织球状块组成,具有所有不同细胞类型的集成层。

类器官使临床前试验研究比使用动物或目前可用的人类细胞培养物更快、更便宜,并且可能更有效。类器官已经开发用于肺、肾和其他器官,但不适用于嗅觉组织。“如果你有一个合适的类器官,”Schwob说,“这将是一个强有力的方法,可以了解药物在临床环境中的有效性。事实上,类器官可用于进一步测试Schwob的嗅觉丧失疗法。

类器官还可以对与嗅觉、嗅觉丧失和嗅觉组织相关的所有类型的问题进行更多研究。“拥有一个强大而高效的类器官将改变整个领域的游戏规则,”Lin说。

Magnified olfactory tissue

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://now.tufts.edu/2023/07/18/restoring-lost-sense-smell