編譯 胡德良 柳佳星
有關(guān)腦細(xì)胞是如何相互溝通的,諾貝爾獎獲得者、神經(jīng)生物學(xué)家保羅·格林加德徹底改變了我們的認(rèn)識,他為神經(jīng)疾病領(lǐng)域的醫(yī)療發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
保羅·格林加德
2019年4月13日,著名神經(jīng)科學(xué)家保羅·格林加德(Paul Greengard)逝世。20世紀(jì)50年代,格林加德開始他的職業(yè)生涯。當(dāng)時(shí),科學(xué)家們認(rèn)為神經(jīng)傳遞純粹是靠電進(jìn)行的,神經(jīng)細(xì)胞只通過神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行溝通,而神經(jīng)遞質(zhì)可以觸發(fā)相鄰細(xì)胞的電脈沖。因此,研究大腦的生物學(xué)家主要關(guān)注特定神經(jīng)細(xì)胞(或稱神經(jīng)元)的電學(xué)特性。
然而,格林加德卻不同,他決定研究神經(jīng)元傳導(dǎo)背后的生物化學(xué)特性。在15年當(dāng)中,格林加德證明了這種信號傳導(dǎo)的替代方法(現(xiàn)在被稱為慢突觸傳遞)實(shí)際上是神經(jīng)元相互溝通的主要手段,這一成就使他獲得了2000年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。當(dāng)今,神經(jīng)元之間的信號傳遞異常被認(rèn)為是許多神經(jīng)疾病和精神疾病的根本原因,這些疾病包括帕金森病、精神分裂癥、抑郁癥、注意力缺陷多動障礙和藥物濫用癥等。
20世紀(jì)60年代后期,格林加德證明:神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺通過誘導(dǎo)突觸后神經(jīng)元中的環(huán)腺苷酸的形成而起作用,突觸后神經(jīng)元刺激一種叫作蛋白激酶的下游酶,導(dǎo)致特定蛋白質(zhì)底物發(fā)生化學(xué)改變,從而改變了其功能。由于每個(gè)神經(jīng)元都接收來自許多不同神經(jīng)細(xì)胞的神經(jīng)遞質(zhì),格林加德發(fā)現(xiàn)的生化溝通形式可以解釋腦細(xì)胞為何能夠整合大量信息。
20世紀(jì)80年代早期,確定了大多數(shù)神經(jīng)元實(shí)際的溝通方式之后,格林加德開始探索特定溝通途徑發(fā)生異常如何導(dǎo)致各種腦部疾病。與此同時(shí),他開始研究用于治療這些疾病的藥物通過怎樣的途徑達(dá)到療效。他的研究工作極大地促進(jìn)了我們對神經(jīng)疾病和精神疾病的認(rèn)識,并且為開發(fā)對抗這些疾病的全新藥物種類指明了方向。
在職業(yè)生涯的后期,格林加德闡明了阿爾茨海默病患者大腦中特征性斑塊的產(chǎn)生途徑。此外,他還研究了為什么有些腦細(xì)胞容易受到阿爾茨海默病和帕金森病的影響,而另一些腦細(xì)胞就不易受到影響。這項(xiàng)研究可能促進(jìn)創(chuàng)新性治療方法的誕生,有利于對抗這些毀滅性的神經(jīng)退行性疾病。
1925年12月11日,格林加德出生于紐約市,他很早就顯示出數(shù)學(xué)和物理學(xué)的天賦。格林加德后來獲得了漢密爾頓學(xué)院的物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。大學(xué)室友的父母建議他從事醫(yī)學(xué)物理學(xué)這個(gè)新興領(lǐng)域的研究,這樣他的研究方向就確定了下來。1953年,格林加德獲得約翰霍普金斯大學(xué)的博士學(xué)位。格林加德又花了五年時(shí)間在英國倫敦大學(xué)、劍橋大學(xué)和國家醫(yī)學(xué)研究院從事博士后研究工作。
返回美國后,格林加德曾先后在美國國立衛(wèi)生研究院進(jìn)行研究,在制藥巨頭——蓋基公司(現(xiàn)為諾華公司)研究實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任生物化學(xué)部主任,在范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)院、阿爾伯特-愛因斯坦醫(yī)學(xué)院和耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院任教。1983年,格林加德加盟洛克菲勒大學(xué),在這里建立了分子和細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,成為享受文森特-阿斯特基金的教授,并擔(dān)任費(fèi)舍爾阿爾茨海默病研究中心主任。
格林加德和妻子烏蘇拉·馮·萊丁斯瓦德(Ursula von Rydingsvard)一起利用自己的全部諾貝爾獎獎金為生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的杰出女性創(chuàng)建了一個(gè)獎項(xiàng),并以他母親的名字——珀?duì)枴っ匪固亍じ窳旨拥拢≒earl Meister Greengard)命名這個(gè)獎項(xiàng)。他母親是生他之時(shí)去世的,他希望這個(gè)獎項(xiàng)能夠使女性公平獲得科學(xué)界最高榮譽(yù)的機(jī)會有所增加。
洛克菲勒大學(xué)校長理查德·利夫頓(Richard P. Lifton)說:“保羅是一位偶像派科學(xué)家,他70年的職業(yè)生涯非同尋常,改變了我們對神經(jīng)科學(xué)的認(rèn)識。他的發(fā)現(xiàn)展示出一個(gè)新的模式,即我們需要了解神經(jīng)細(xì)胞的生物化學(xué)特性,而不僅僅是研究其電活動,這項(xiàng)研究產(chǎn)生了很大的影響?!?/p>