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杨倩:破解神经元死亡密码

《科技生活》周刊||热度 ( )

文/李鹏
 


杨倩简介:第四军医大学神经外科副主任,教授,第十二届中国青年女科学家奖获奖者

  温文尔雅,娴静如水,微微一笑,脸颊上就泛出两只小酒窝,在男性占主导的神经生物学领域,杨倩犹如一朵洁白的玉兰,剔透玲珑却又坚韧不渝。

  别看长得有些纤弱,她却有着一颗执着求索的心,在她如水的眼眸里,闪烁着对未知世界的探求。尽管年纪轻轻,她却已经在神经科学的领域畅游多年,她破解神经元死亡的密码,发现帕金森患病原理,为早期诊断和治疗提供了全新的理论基础。

  全球400万帕金森氏症患者近一半是中国人

  这些年来,杨倩一直在神经科学领域对老年神经系统疾病展开研究。随着我国步入老龄化社会进程的加快,与衰老密切相关的神经退行性疾病成为全社会面临的主要健康问题之一。

  帕金森氏症是一种神经系统疾病,脑功能的区域是选择性的受损,该疾病常见于老年人。如今,全球400万帕金森氏症患者中近一半是中国人,65岁以上的发病率已经达到2%。另外一个跟老龄社会相关的是阿尔茨海默病,也就是老年痴呆症,现在55岁以下的发病率正在逐年增多。

  除了高昂的进口药费之外,患者手脚异动、生活无法自理,一人患病全家牵连,无数原本美满的家庭因此被困住。

  学术界认为帕金森氏症和阿尔茨海默病是多因素导致的结果。杨倩说,以帕金森氏症为例,该病分两种,一种是散发性,占90-95%的人群。还有一种是家族性的,发病率是5-10%。散发性的病因仍然不清楚,衰老可能是主要因素。另外,遗传、环境(例如除草剂、杀虫剂等等)多因素的累积效应也是很重要的诱发因素。多个因素累积到一起,突破一定的极限,就会导致发病。

  困难的是,脑的复杂性远远超出了我们当前的认识能力,它不像其他的器官,比如肾脏、心脏、肝脏可以换。因此,患上了这两种老年病就会成为患者个人及家庭的灾难。

  世界不少名人都曾饱受这两种老年病的折磨。前美国总统里根、前英国首相撒切尔夫人都是老年痴呆症的患者。“目前阻断该类疾病的药物研发都失败了,就是因为我们没有弄清楚为什么疾病会发生。”杨倩告诉记者,随着中国人口老龄化峰值的临近,这一病症所带来的社会问题还将变得愈发严重。然而,发病机制不清和缺少统一的理论解释是该领域面临的世界性难题。

  杨倩表示,他们的研究主要是解答为什么脑细胞会选择性死亡。神经元的特点是不能再生,这就是为什么神经系统疾病非常难攻克的重要原因之一。并且,往往患者被发现时,就已经造成了非常严重的后果,例如当发现一个人有帕金森氏症的时候,保守估计,其大脑区域的神经元损失量会达到50%,甚至60-70%。

  人生轨迹从内科医生转换到了神经科学研究

  杨倩从事医学与自己从小体弱多病很有大的关系,那时她就励志长大后要成为一名医生。不过在真正成为内科医生以后,看着那些帕金森氏症患者及其家属无助的眼神,杨倩的人生又有了新的目标:她觉得自己应该为帕金森氏症患者做些什么。于是,在经过反反复复的思考以后,杨倩决定出国深造。向杨倩伸出橄榄枝的是美国亚特兰大有“南哈佛”之称的埃默里大学医学院。在这里,杨倩将自己的人生轨迹从内科医生转换到了神经科学尤其是帕金森氏症和阿尔茨海默病的研究上。

  “我希望一是通过研究找到预警机制,可以早发现,早治疗;二是希望可以找到一种保护的药物。”

  在赴美留学期间,杨倩就瞄准这一制高点寻求突破。这些年来,杨倩见过很多被帕金森病折磨的患者,她深知如果不从根上厘清帕金森氏症的发病原理,就永远无法完胜病魔。帕金森氏症到底是怎么发生的?为什么只会在一部分老年人身上发作?为何发病初期只是大脑中某一区域受到影响,其他区域则安然无恙?一连串的“为什么”让科学家们百思不得其解。外表娴淑的她此时多了几分女汉子的干劲,“我就是想知道,这些都是为什么,怎么解决。”

  带着这股打破砂锅问到底的劲头,杨倩首次从人体细胞自噬的角度阐述:在帕金森氏症发病过程中,蛋白异常积聚诱发多巴胺能神经元死亡的机制。2009年,杨倩在权威学术期刊《Science》上发表了一篇重磅文章,文中阐述了蛋白异常积聚可诱发“多巴胺能神经元”死亡。这是国际上首次从自噬的角度揭示帕金森氏症的发病过程。

  “所谓自噬,就是实现人体细胞本身的代谢需要和某些细胞器更新的一个过程。”杨倩解释说:“在这个不可逆的过程中,蛋白如果异常积聚,将会导致大脑中关键神经递质‘多巴胺能神经元’的死亡,从而致使帕金森氏症病发。”在国际上对帕金森发病原理尚不明晰之时,杨倩的这项重要发现,无疑提供了一种全新的科研视角和理论基础,更有可能成为治疗帕金森氏症的新药靶点。

  每次实验结束她都有一种虚脱的感觉

  2011年底,杨倩作为优秀海归科研人才被第四军医大学引进,成为唐都医院神经外科学科带头人之一。而后,杨倩在最短时间内组装建成了近1000平方米的实验平台,将功能单一的实验室,发展建设成能够完成分子生物学、细胞生物学、动物行为学、神经形态学、在体电生理等综合性的研究平台。在新的平台上,她也开始了新一轮的征程,积极开展应激条件下稳态失衡在神经元死亡中的作用及相关机制研究。为了检测会不会被激酶磷酸化,她需要把磷32标记在蛋白或DNA上,一个实验有5个位点,每个位点都需要重复标记3次以上。

  每次实验,杨倩都是自己动手,从不麻烦其他实验员或者学生,一方面固然因为实验方法特异敏感,会对结果造成不同影响;更重要的是,磷32是一种具有放射性的同位素,虽然做好了防护措施,但长时间下来伤害在所难免。每次实验结束她都有一种虚脱的感觉,但对科研的执着让她无暇顾忌这些。

  正是这种亲力亲为,让杨倩找到了别人没有发现的机制和内容,三年的努力有了可喜的硕果。她的实验在一种叫做Drosha-miRNA的调控机制研究方面取得新进展,发现Drosha功能和蛋白水平变化在细胞存活死亡中的作用及意义,她的研究工作首次明确了Drosha作为新的应激反应调节蛋白的重要性,解释了抑制miRNA(微小核糖核酸)产生对调节细胞存活死亡的关键性作用和意义。而后,该项研究的相关论文发表在分子与细胞生物学国际顶级权威期刊《分子细胞》上,并作为当期杂志的封面故事予以重点介绍。7个月后,杂志社专门发来邮件,说论文的浏览量达1940多次。这是一个堪称惊人的数字,有的文章10年的浏览量才能达到1000次。

  不过,即便面对硕果累累的科研成就,杨倩也从未停止追逐的脚步。

  “半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊。问渠哪得清如许,为有源头活水来”。这首南宋朱熹的著名哲理诗,被杨倩挂在办公室墙上用来自勉。在她看来,只有保持勤奋和努力,才能获得源源不断的前进动力。“躺在功劳簿上吃老本,早晚会被淘汰。”

  “中国青年女科学家奖”

  由全国妇联、中国科协、中国联合国科教文组织全国委员会和欧莱雅中国于2004年联合设立,是欧莱雅-联合国科教文组织“为投身于科学的女性”计划在中国的发展和延伸。

  每年评选10位在基础科学领域和生命科学领域取得重大科技成果的、45岁以下的优秀青年女科学家,其中,至少有1名(不限于1名)来自西部地区,并向每人颁发奖金10万元人民币。12年来,共有来自全国24个省(自治区、直辖市)和香港特别行政区的105位女性获得此项殊荣,以榜样的力量激励青年女性投身科学。该奖项在中国科学界的权威地位也得到广泛认可。

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