耳聾是全球最常見(jiàn)的感官障礙，可導(dǎo)致語(yǔ)言交流和認(rèn)知功能障礙。對(duì)于重度耳聾患者，通過(guò)人工耳蝸刺激聽(tīng)神經(jīng)是目前主要的聽(tīng)覺(jué)重建方案。然而，人工耳蝸的效果仍然不理想，并且有一部分重度耳聾患者因內(nèi)耳或聽(tīng)神經(jīng)發(fā)育畸形或損傷而無(wú)法接受人工耳蝸植入。腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展使得中樞聽(tīng)覺(jué)重建成為這部分耳聾患者的唯一希望，臨床上通過(guò)靶向腦干耳蝸核的人工聽(tīng)覺(jué)腦干植入（auditory brainstem implantation，ABI）恢復(fù)有意義的聽(tīng)覺(jué)已經(jīng)獲得成功，但這些患者術(shù)后言語(yǔ)感知能力仍然有限，其重要原因是對(duì)腦干耳蝸核的聲音編碼機(jī)制與耳蝸完全不同。耳蝸內(nèi)編碼聲音的毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)元呈非常規(guī)則的線性排列，通過(guò)位置編碼和強(qiáng)度編碼解碼聲音并將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成神經(jīng)電信號(hào)；耳蝸核是聲音信號(hào)傳導(dǎo)進(jìn)入中樞的第一站，在這個(gè)立體結(jié)構(gòu)中，神經(jīng)元呈復(fù)雜的三維空間分布和網(wǎng)絡(luò)鏈接。因此，如何深刻理解耳蝸核的聲音處理機(jī)制并闡明電極刺激的關(guān)鍵靶點(diǎn)，成為提升聽(tīng)覺(jué)腦機(jī)接口臨床效果的關(guān)鍵科學(xué)挑戰(zhàn)。

2026年4月6日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院吳皓教授團(tuán)隊(duì)在Cell Research在線發(fā)表了題為Cochlear nucleus spatial transcriptomes of normal and hearing-loss mice revealed critical role of Spp1 expression in bushy cells的研究論文。該研究首次構(gòu)建了單細(xì)胞分辨率的耳蝸核空間轉(zhuǎn)錄組圖譜，系統(tǒng)解析了其細(xì)胞組成及基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，首次解析了耳蝸核中感受聲音的關(guān)鍵神經(jīng)元類型及其空間分布，對(duì)理解聽(tīng)覺(jué)信息在耳蝸核中的編碼機(jī)制提供了關(guān)鍵依據(jù)，為聽(tīng)覺(jué)腦機(jī)接口提供了關(guān)鍵靶點(diǎn)。

耳蝸核作為聽(tīng)覺(jué)中樞的第一級(jí)神經(jīng)核團(tuán)，包含數(shù)十種功能各異的神經(jīng)元，負(fù)責(zé)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行初步處理與編碼，并傳遞至聽(tīng)覺(jué)皮層形成聽(tīng)覺(jué)，也是聽(tīng)覺(jué)腦機(jī)接口的重要位點(diǎn)與刺激靶點(diǎn)。但這些神經(jīng)元如何在復(fù)雜聲音信號(hào)處理中協(xié)同工作及其分子基礎(chǔ)仍未闡明，也無(wú)法對(duì)耳蝸核進(jìn)行高分辨率的編碼刺激。

本研究通過(guò)整合Stereo-seq、snRNA-seq和snATAC-seq等技術(shù)，首次構(gòu)建了耳蝸核單細(xì)胞分辨率的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜，明確了不同功能亞區(qū)的細(xì)胞類型構(gòu)成及其分子特征，系統(tǒng)解析了小鼠耳蝸核的細(xì)胞分子類型及聽(tīng)覺(jué)誘導(dǎo)的基因表達(dá)變化特征。

該團(tuán)隊(duì)通過(guò)比較多種不同聽(tīng)力表型小鼠耳蝸核的空間區(qū)域分子特性和單細(xì)胞基因表達(dá)譜的差異，系統(tǒng)揭示了聽(tīng)覺(jué)傳入信號(hào)對(duì)耳蝸核神經(jīng)元的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并首次鑒定出位于前復(fù)核后側(cè)（pAVCN）的Spp1+-bushy cell為響應(yīng)聲音信號(hào)刺激時(shí)基因表達(dá)變化最顯著的細(xì)胞亞型。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Spp1的表達(dá)水平受到聽(tīng)覺(jué)信號(hào)傳入的顯著動(dòng)態(tài)調(diào)控，在聽(tīng)覺(jué)發(fā)育與功能重建過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

這一成果不僅為闡明耳蝸核聽(tīng)覺(jué)信息處理的分子機(jī)制及聽(tīng)覺(jué)重建后的神經(jīng)可塑性提供了新的理論依據(jù)，也為優(yōu)化聽(tīng)覺(jué)早期干預(yù)策略、指導(dǎo)人工聽(tīng)覺(jué)腦干植入的精準(zhǔn)刺激靶點(diǎn)提供了重要參考。同時(shí)也為“感覺(jué)輸入如何調(diào)控神經(jīng)元可塑性”這一神經(jīng)科學(xué)核心問(wèn)題提供了新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

該研究由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院耳科學(xué)研究所、上海市耳鼻疾病轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭聯(lián)合華大生命科學(xué)研究院共同完成，吳皓教授為本論文唯一通訊作者，劉輝輝醫(yī)生、廖上峰博士、李曉葦博士、宋歷研究員為共同第一作者。

研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于耳聾發(fā)病機(jī)制及聽(tīng)覺(jué)功能重建的基礎(chǔ)和臨床研究，在耳蝸突觸病變機(jī)制、藥物與基因治療靶點(diǎn)探索、人工聽(tīng)覺(jué)植入技術(shù)研發(fā)等領(lǐng)域已取得系列成果，所研發(fā)的新一代聽(tīng)覺(jué)腦干植入裝置已完成注冊(cè)臨床試驗(yàn)，達(dá)到三類醫(yī)療器械安全性和有效性要求，所有植入病人均恢復(fù)了有效聽(tīng)覺(jué)，已提交三類醫(yī)療器械注冊(cè)申請(qǐng)且獲創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道受理。

NUROTRON-WH01A聽(tīng)覺(jué)腦干植入裝置

https://www.nature.com/articles/s41422-026-01246-4

制版人： 十一

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