厄溫·內爾:研究神經可塑性可對失語癥等疾病有幫助

創客貓 · 2019-09-23 09:50

會上,德國生物物理學家、1991年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者厄溫·內爾發表了《離子通道作為藥物、毒物和香料的靶點》的主題演講,他簡要回顧了在生物電的開創性工作,然后圍繞自己的研究——離子通道的發現過程進行闡述。

2019年9月21日,由中國科學技術協會、深圳市衛生健康委員會指導,中華中醫藥學會、中國國際科技交流中心、中國高科技產業化研究會、中國化學制藥工業協會、深圳市科學技術協會、諾貝爾獎得主國際科學交流協會(ISSCNL)、深圳產學研合作促進會共同主辦的“GBAS 2019第六屆諾貝爾獎獲得者醫學峰會”在深圳博林天瑞喜來登酒店舉行。

本次大會邀請了3位諾貝爾獎獲得者、十余位國內外知名院士及專家、以及眾多著名企業家、國際知名智庫成員等在內的全球頂尖大腦共同詮釋生命健康產業的變革路徑,深入解析未來智慧醫療管理與實踐,尋求融合創新的發展新契機,探尋大灣區生命健康新格局,共創美好的醫療生態新系統。

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厄溫·內爾發表主題演講

會上,德國生物物理學家、1991年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者厄溫·內爾發表了《離子通道作為藥物、毒物和香料的靶點》的主題演講,他簡要回顧了在生物電的開創性工作,然后圍繞自己的研究——離子通道的發現過程進行闡述。會后,厄溫·內爾接受了創客貓的采訪。

今年3月,深圳內爾神經可塑性實驗室在深圳先進院正式揭牌,這是厄溫·內爾在中國設立的唯一科研實驗室,旨在破譯大腦奧秘,發現大腦疾病發生機制,推動生物醫藥和健康產業的發展。說到在深圳設立實驗室的原因,厄溫·內爾表示,首先是因為他非常喜歡深圳,并且在深圳發現了很多有趣的地方,以及有趣的事情。除此之外有深圳政府的支持和一些資金的支持,所以他認為深圳是一個很適合建立實驗室的地方。

目前,實驗室做的是關于神經可塑性的研究,厄溫·內爾認為,這個研究主要是研究人的情感,大腦的電位和人的情感聯系,比如說上癮,這個方面可以給深圳帶來一些比較先進的概念。他告訴創客貓記者,神經可塑性是一個人體正常的生物現象,當人體大腦中的神經可塑性發生改變的時候,可能就會喪失閱讀、說話的基本的能力,研究這方面的問題可能對失語癥、或者是不懂得閱讀的病人來說會有幫助。

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厄溫·內爾接受媒體采訪

以下為厄溫·內爾演講實錄:

今天非常榮幸能夠參此次會議,今天我的話題是《離子通道作為藥物、毒物和香料的靶點》。離子通道是一個非常重要的靶點,在制藥行業、化學行業當中發揮著非常重要的作用。今天我首先想講一下離子通道它的生物電以及發現。

我們有幾個分子,首先我們要根據生物電子來了解分子的情況,然后我想說的是離子通道的藥力情況包括在毒性當中的靶點,能夠保護自己,保護生物膜。接下來我想說一下,離子通道的研究包括在動物當中的毒物、毒性,離子通道作為一個重要的工具,可以作為香料以及其他物質的靶點。最后我想簡要說一下中國傳統的中醫藥的成分,我在這個方面并不是特別熟悉,但是我認為,離子通道也許是很多物質的靶點,在中國的中草藥當中。

大概2000多年前,有一位意大利的發明家,他發現青蛙的肌肉可以用在醫學的領域,然后100年后,一位著名的西班牙學家畫了一幅圖片,給我們展示了細胞膜的一些解構。我們知道,我們的大腦是由一個巨大的網絡建成,連接了許多的神經源。所以當時就已經有了這個離子通道的想法。后來又有一位科學家,他介紹了第一個生物電的機器,可以在神經當中捕捉到離子信號,這就是所謂的第一次對離子信號的發現。50年后,一位生物學家提供了他對神經信號的了解,對此他做了一些的研究,他們展現出來的結果是我們電信號可以通過神經原傳遞。

當我進入這個領域的時候,我接觸到了很多的想法,為什么神經可以接受這些電信號的傳遞以及他們特殊的傳輸方法是什么?我和我的朋友就希望能夠正視這個理論,也就是離子通道確實存在,也希望證實當這些信號開的時候,我們可以捕捉到里面信號的傳遞。

為了達到這個目的,我們就要開發一個研究的方法,這個研究方法的原理其實非常簡單。我們通過替換了一個管道,把它注入到細胞的表面,可以分離細胞膜去了解電信號的傳遞。所以這就是我們的想法。

如果我們足夠幸運的話,我們就可以通過這個膜片來捕捉到我們的信號,然后推動這方面領域的研究。非常幸運我們成功了,對于這項研究的一些改進使我們了解到離子信號的變化,而這個實驗在歐洲得到廣泛的運用,所以我們可以確認它的一些關鍵作用----它在神經原信號傳遞當中發揮了極大的作用,我們可以通過這種傳遞介質,記錄到蛋白質在細胞膜內外的交換。

介紹了這個方法之后,我們可以讓我們的測量變得更加的敏感,它可以完成在不同細胞類型當中對電信號的檢測。我們看一下人類的基因組,我們有200多個基因測試的訓練,這其實是非常具有革命性的,因為每一個點都代表一個序列,是一種通道的序列,而我們有許多不同的通道,都是神經遞質的受體。在右邊我們可以看到,這里也是有許多的信號組合,在當下,它可以進行配體的控制。

接下來我給大家展示我們藥理學的一個靶點。這是西方經典藥理學的理論,我們可以看到,尼古丁這種物質,它是一個介質,可以激活AHR信號,它應該在我們的肌肉細胞當中進行通信,但是在其他一些具有毒性例如蘑菇之類,也可以激活一些信號。像我剛才說到,這其實是具有一些毒性的,而這些毒性物質其實對我們離子通道的研究是一種非常重要的工具。

有一個非常重要的樣本,就是來自河豚的一種物質,它是一個非常高性能的毒物,也是我們研究當中一種非常重要的工具。我和日本的一個專家做了一項研究,可以看到,我們對于這個鈉通道的毒性有明顯的檢測,這對于我們的研究也非常重要,我們可以檢測到明顯的信號通道和離子流的變化,蛋白質可以和特定的位點連接起來。

另外一種毒素是來自于蛇類,也會阻塞其他的離子通道,它會產生很多不同的毒素,會影響我們的受體,它的活性也可以幫我們進行有效物質的區分,比如說這個生物膜的蛋白質,將其與它的功能連接在一起。最后是我們的一種動物,它捕魚的時候把自己體內的毒素注入魚的身體里面,把魚殺死并且捕捉的。

最后我們講一下TRP信號,在1995年的時候被發現,我們希望能夠把這個香料的研究和TCR通道結合起來。這個通道它也是一個包括了一系列不同的通道,可以在昆蟲的眼睛當中找到一種物質,這個物質可以影響受體的傳遞。

TRP的名字其實是來自于26種不同的位置,我們可以發現這種蛋白質組,它在我們身體的各個部位都有所表現,這個信號通道也對于我們去治療一些疾病是有幫助的。我想指出的一點是,我們展現的這個研究其實是用于一種藥物的開發,我們在許多的相關文獻當中也找到了一些想法。

我們在紅椒中找到了一種物質,它里面包括了TRPV1和TRPA1,它可以激活某一個通道,它的生物功能包括感受溫度、痛覺、苦味和其他方面的內容。而這個TRP通道在喉嚨有重要的表現,而且可以給我們提供食物的味道。但是單一的信號沒有辦法讓我們嘗試組合,所以讓我們體會到不同的味道。

我最后想講的一點是,我的這個想法這種歐洲的藥理學其實是來源于很多的物質,這些物質來源于植物,比如中藥的草藥,所以我覺得中藥的價值非常高,可以對這種激活阻塞劑有非常重要的作用。

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