厄温·内尔:研究神经可塑性可对失语症等疾病有帮助

创客猫 · 2019-09-23 09:50

会上,德国生物物理学家、1991年诺贝尔生理学或医学奖获得者厄温·内尔发表了《离子通道作为药物、毒物和香料的靶点》的主题演讲,他简要回顾了在生物电的开创性工作,然后围绕自己的研究——离子通道的发现过程进行阐述。

2019年9月21日,由中国科学技术协会、深圳市卫生健康委员会指导,中华中医药学会、中国国际科技交流中心、中国高科技产业化研究会、中国化学制药工业协会、深圳市科学技术协会、诺贝尔奖得主国际科学交流协会(ISSCNL)、深圳产学研合作促进会共同主办的“GBAS 2019第六届诺贝尔奖获得者医学峰会”在深圳博林天瑞喜来登酒店举行。

本次大会邀请了3位诺贝尔奖获得者、十余位国内外知名院士及专家、以及众多著名企业家、国际知名智库成员等在内的全球顶尖大脑共同诠释生命健康产业的变革路径,深入解析未来智慧医疗管理与实践,寻求融合创新的发展新契机,探寻大湾区生命健康新格局,共创美好的医疗生态新系统。

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厄温·内尔发表主题演讲

会上,德国生物物理学家、1991年诺贝尔生理学或医学奖获得者厄温·内尔发表了《离子通道作为药物、毒物和香料的靶点》的主题演讲,他简要回顾了在生物电的开创性工作,然后围绕自己的研究——离子通道的发现过程进行阐述。会后,厄温·内尔接受了创客猫的采访。

今年3月,深圳内尔神经可塑性实验室在深圳先进院正式揭牌,这是厄温·内尔在中国设立的唯一科研实验室,旨在破译大脑奥秘,发现大脑疾病发生机制,推动生物医药和健康产业的发展。说到在深圳设立实验室的原因,厄温·内尔表示,首先是因为他非常喜欢深圳,并且在深圳发现了很多有趣的地方,以及有趣的事情。除此之外有深圳政府的支持和一些资金的支持,所以他认为深圳是一个很适合建立实验室的地方。

目前,实验室做的是关于神经可塑性的研究,厄温·内尔认为,这个研究主要是研究人的情感,大脑的电位和人的情感联系,比如说上瘾,这个方面可以给深圳带来一些比较先进的概念。他告诉创客猫记者,神经可塑性是一个人体正常的生物现象,当人体大脑中的神经可塑性发生改变的时候,可能就会丧失阅读、说话的基本的能力,研究这方面的问题可能对失语症、或者是不懂得阅读的病人来说会有帮助。

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厄温·内尔接受媒体采访

以下为厄温·内尔演讲实录:

今天非常荣幸能够参此次会议,今天我的话题是《离子通道作为药物、毒物和香料的靶点》。离子通道是一个非常重要的靶点,在制药行业、化学行业当中发挥着非常重要的作用。今天我首先想讲一下离子通道它的生物电以及发现。

我们有几个分子,首先我们要根据生物电子来了解分子的情况,然后我想说的是离子通道的药力情况包括在毒性当中的靶点,能够保护自己,保护生物膜。接下来我想说一下,离子通道的研究包括在动物当中的毒物、毒性,离子通道作为一个重要的工具,可以作为香料以及其他物质的靶点。最后我想简要说一下中国传统的中医药的成分,我在这个方面并不是特别熟悉,但是我认为,离子通道也许是很多物质的靶点,在中国的中草药当中。

大概2000多年前,有一位意大利的发明家,他发现青蛙的肌肉可以用在医学的领域,然后100年后,一位著名的西班牙学家画了一幅图片,给我们展示了细胞膜的一些解构。我们知道,我们的大脑是由一个巨大的网络建成,连接了许多的神经源。所以当时就已经有了这个离子通道的想法。后来又有一位科学家,他介绍了第一个生物电的机器,可以在神经当中捕捉到离子信号,这就是所谓的第一次对离子信号的发现。50年后,一位生物学家提供了他对神经信号的了解,对此他做了一些的研究,他们展现出来的结果是我们电信号可以通过神经原传递。

当我进入这个领域的时候,我接触到了很多的想法,为什么神经可以接受这些电信号的传递以及他们特殊的传输方法是什么?我和我的朋友就希望能够正视这个理论,也就是离子通道确实存在,也希望证实当这些信号开的时候,我们可以捕捉到里面信号的传递。

为了达到这个目的,我们就要开发一个研究的方法,这个研究方法的原理其实非常简单。我们通过替换了一个管道,把它注入到细胞的表面,可以分离细胞膜去了解电信号的传递。所以这就是我们的想法。

如果我们足够幸运的话,我们就可以通过这个膜片来捕捉到我们的信号,然后推动这方面领域的研究。非常幸运我们成功了,对于这项研究的一些改进使我们了解到离子信号的变化,而这个实验在欧洲得到广泛的运用,所以我们可以确认它的一些关键作用----它在神经原信号传递当中发挥了极大的作用,我们可以通过这种传递介质,记录到蛋白质在细胞膜内外的交换。

介绍了这个方法之后,我们可以让我们的测量变得更加的敏感,它可以完成在不同细胞类型当中对电信号的检测。我们看一下人类的基因组,我们有200多个基因测试的训练,这其实是非常具有革命性的,因为每一个点都代表一个序列,是一种通道的序列,而我们有许多不同的通道,都是神经递质的受体。在右边我们可以看到,这里也是有许多的信号组合,在当下,它可以进行配体的控制。

接下来我给大家展示我们药理学的一个靶点。这是西方经典药理学的理论,我们可以看到,尼古丁这种物质,它是一个介质,可以激活AHR信号,它应该在我们的肌肉细胞当中进行通信,但是在其他一些具有毒性例如蘑菇之类,也可以激活一些信号。像我刚才说到,这其实是具有一些毒性的,而这些毒性物质其实对我们离子通道的研究是一种非常重要的工具。

有一个非常重要的样本,就是来自河豚的一种物质,它是一个非常高性能的毒物,也是我们研究当中一种非常重要的工具。我和日本的一个专家做了一项研究,可以看到,我们对于这个钠通道的毒性有明显的检测,这对于我们的研究也非常重要,我们可以检测到明显的信号通道和离子流的变化,蛋白质可以和特定的位点连接起来。

另外一种毒素是来自于蛇类,也会阻塞其他的离子通道,它会产生很多不同的毒素,会影响我们的受体,它的活性也可以帮我们进行有效物质的区分,比如说这个生物膜的蛋白质,将其与它的功能连接在一起。最后是我们的一种动物,它捕鱼的时候把自己体内的毒素注入鱼的身体里面,把鱼杀死并且捕捉的。

最后我们讲一下TRP信号,在1995年的时候被发现,我们希望能够把这个香料的研究和TCR通道结合起来。这个通道它也是一个包括了一系列不同的通道,可以在昆虫的眼睛当中找到一种物质,这个物质可以影响受体的传递。

TRP的名字其实是来自于26种不同的位置,我们可以发现这种蛋白质组,它在我们身体的各个部位都有所表现,这个信号通道也对于我们去治疗一些疾病是有帮助的。我想指出的一点是,我们展现的这个研究其实是用于一种药物的开发,我们在许多的相关文献当中也找到了一些想法。

我们在红椒中找到了一种物质,它里面包括了TRPV1和TRPA1,它可以激活某一个通道,它的生物功能包括感受温度、痛觉、苦味和其他方面的内容。而这个TRP通道在喉咙有重要的表现,而且可以给我们提供食物的味道。但是单一的信号没有办法让我们尝试组合,所以让我们体会到不同的味道。

我最后想讲的一点是,我的这个想法这种欧洲的药理学其实是来源于很多的物质,这些物质来源于植物,比如中药的草药,所以我觉得中药的价值非常高,可以对这种激活阻塞剂有非常重要的作用。