有关脑细胞是如何相互沟通的,诺贝尔奖获得者、神经生物学家保罗·格林加德彻底改变了我们的认识,他为神经疾病领域的医疗发展做出了重大贡献。

保罗·格林加德

2019年4月13日,著名神经科学家保罗·格林加德(Paul Greengard)逝世。20世纪50年代,格林加德开始他的职业生涯。当时,科学家们认为神经传递纯粹是靠电进行的,神经细胞只通过神经递质进行沟通,而神经递质可以触发相邻细胞的电脉冲。因此,研究大脑的生物学家主要关注特定神经细胞(或称神经元)的电学特性。

然而,格林加德却不同,他决定研究神经元传导背后的生物化学特性。在15年当中,格林加德证明了这种信号传导的替代方法(现在被称为慢突触传递)实际上是神经元相互沟通的主要手段,这一成就使他获得了2000年诺贝尔生理学或医学奖。当今,神经元之间的信号传递异常被认为是许多神经疾病和精神疾病的根本原因,这些疾病包括帕金森病、精神分裂症、抑郁症、注意力缺陷多动障碍和药物滥用症等。

20世纪60年代后期,格林加德证明:神经递质多巴胺通过诱导突触后神经元中的环腺苷酸的形成而起作用,突触后神经元刺激一种叫作蛋白激酶的下游酶,导致特定蛋白质底物发生化学改变,从而改变了其功能。由于每个神经元都接收来自许多不同神经细胞的神经递质,格林加德发现的生化沟通形式可以解释脑细胞为何能够整合大量信息。

20世纪80年代早期,确定了大多数神经元实际的沟通方式之后,格林加德开始探索特定沟通途径发生异常如何导致各种脑部疾病。与此同时,他开始研究用于治疗这些疾病的药物通过怎样的途径达到疗效。他的研究工作极大地促进了我们对神经疾病和精神疾病的认识,并且为开发对抗这些疾病的全新药物种类指明了方向。

在职业生涯的后期,格林加德阐明了阿尔茨海默病患者大脑中特征性斑块的产生途径。此外,他还研究了为什么有些脑细胞容易受到阿尔茨海默病和帕金森病的影响,而另一些脑细胞就不易受到影响。这项研究可能促进创新性治疗方法的诞生,有利于对抗这些毁灭性的神经退行性疾病。

1925年12月11日,格林加德出生于纽约市,他很早就显示出数学和物理学的天赋。格林加德后来获得了汉密尔顿学院的物理学学士学位。大学室友的父母建议他从事医学物理学这个新兴领域的研究,这样他的研究方向就确定了下来。1953年,格林加德获得约翰霍普金斯大学的博士学位。格林加德又花了五年时间在英国伦敦大学、剑桥大学和国家医学研究院从事博士后研究工作。

返回美国后,格林加德曾先后在美国国立卫生研究院进行研究,在制药巨头——盖基公司(现为诺华公司)研究实验室担任生物化学部主任,在范德比尔特大学医学院、阿尔伯特﹣爱因斯坦医学院和耶鲁大学医学院任教。1983年,格林加德加盟洛克菲勒大学,在这里建立了分子和细胞神经科学实验室,成为享受文森特﹣阿斯特基金的教授,并担任费舍尔阿尔茨海默病研究中心主任。

格林加德和妻子乌苏拉·冯·莱丁斯瓦德(Ursula von Rydingsvard)一起利用自己的全部诺贝尔奖奖金为生物医学研究领域的杰出女性创建了一个奖项,并以他母亲的名字——珀尔·梅斯特·格林加德(Pearl Meister Greengard)命名这个奖项。他母亲是生他之时去世的,他希望这个奖项能够使女性公平获得科学界最高荣誉的机会有所增加。

洛克菲勒大学校长理查德·利夫顿(Richard P. Lifton)说:“保罗是一位偶像派科学家,他70年的职业生涯非同寻常,改变了我们对神经科学的认识。他的发现展示出一个新的模式,即我们需要了解神经细胞的生物化学特性,而不仅仅是研究其电活动,这项研究产生了很大的影响。”

资料来源rockefeller.edu