听力损失和障碍是严重影响人类生活质量的世界性多发疾病之一。哺乳动物内耳毛细胞的不可修复性损伤是导致听力损失和障碍的主要原因之一。干细胞技术的发展为内耳毛细胞的损伤修复和再生带来了新的希望。本研究利用条件培养液结合细胞因子组合诱导技术,并联合鸡胚椭圆囊间质细胞作为饲养层,成功建立了小鼠胚胎干细胞(mESC)体外高效定向分化内耳毛细胞的诱导技术体系。该体系由三个诱导步骤所组成,首先利用条件培养液诱导mESC向听觉神经祖细胞方向分化,然后利用内耳发育关键调控因子组合诱导祖细胞向内耳感觉前体细胞分化,最终利用因子组合并结合鸡胚椭圆囊间质细胞作饲养层诱导毛细胞前体细胞向成熟毛细胞分化。通过该三步法诱导的mESC细胞,90％以上的细胞表达了毛细胞特异性标志分子,同时细胞表面具备典型的纤毛样结构,并且具有毛细胞样电生理功能。利用该诱导体系,我们深入研究了Wnt等信号通路在毛细胞纤毛发育过程中的作用,并基于Wnt等信号通路的信号调节机制,进一步优化了诱导体系,获得了具有纤毛数量丰富和极性分布等特征的典型内耳毛细胞样细胞。本研究不仅建立了一套高效的胚胎干细胞体外定向分化内耳毛细胞的诱导技术体系,为今后毛细胞损伤障碍性耳聋疾病的临床细胞移植治疗提供种子细胞来源打下了方法学基础,同时也为探讨毛细胞分化过程中纤毛发育分子调控机制提供了体外研究模型。