雪城大学跨学科研究应对神经退行性疾病

美国雪城大学近年来越来越多来自不同学科的教师正积极参与一系列互补性研究,这些研究将分子生物学、细胞生物学、生物物理学、神经科学及衰老研究紧密结合,共同致力于探索阿尔茨海默病及其他神经退行性疾病的治疗途径,具有重要的科学与社会价值。

近期,该校研究团队通过招聘专注于神经科学与异常蛋白质研究的新成员得到进一步加强。这一团队体现了高等教育环境的一大优势:来自不同领域的专家能以整体性、跨学科的方式协同合作,共同应对社会面临的最紧迫挑战。

“这正是大学应当发挥的作用,”邓肯·布朗指出,“大学是唯一具备如此广度与深度的机构,在这里,研究者可以深入探索影响美国民众及其家庭的各类疾病的成因、影响及治疗方法。”

跨学科对话的深化

雪城大学长期以来在老年相关研究领域积累了扎实的基础,这尤其体现在衰老研究学院附属教师的工作中。该院学者聚焦于人口老龄化、全生命周期的健康与功能维持以及其他相关议题。

“从衰老研究的角度,我们致力于理解衰老‘从细胞到社会’的全过程。我们在社会层面的研究尤其具有优势,”衰老研究学院院长、麦克斯韦公民与公共事务学院社会学教授珍妮特·威尔莫思表示。

她指出,近期的战略性人才引进进一步推动了大学在分子与细胞层面对神经退行性疾病——特别是阿尔茨海默病及相关痴呆症——发病机制的理解,这些疾病正深刻影响着老年群体。

“这为我们创造了宝贵的协同效应,有助于推动研究向前发展,”威尔莫思说,“我们正积极促进跨学科对话,让来自物理科学、神经科学和社会科学的研究人员能够充分交流与合作。”

大量的分子与细胞层面研究工作在大学生物启发研究所展开。其中,部分学者专注于研究无序蛋白质在神经退行性疾病中的作用——这类蛋白质具有高度灵活性,缺乏固定结构。该研究所成员之一、工程与计算机科学学院代理院长、文理学院物理学教授珍妮弗·罗斯(接受采访时曾任文理学院创造力、学术与研究副院长)也与威尔莫思一样,看到了跨学科合作的潜力。

“生物启发研究所在分子、细胞到组织层面拥有深厚的专业知识,但在人体系统层面的连接尚有待加强,”罗斯表示,“目前正存在将不同层次知识贯通起来的机遇。”

新加盟教研人员的力量

新近加入的三位教研人员是卡洛斯·卡斯塔涅达研究团队的一部分。卡斯塔涅达是生物学与化学副教授,其研究重点是与神经退行性疾病及神经肌肉疾病相关的蛋白质,特别是肌萎缩侧索硬化症(ALS)。他表示:“组建这一团队是自下而上的努力,离不开全校跨部门的支持。我们拥有巨大机遇,可将雪城大学乃至更广泛的雪城地区打造为研究异常蛋白质及其在疾病中作用的国家级前沿中心。”

化学助理教授沙哈尔·苏肯尼克致力于研究蛋白质与其周围环境的相互作用,尤其关注无序蛋白质。他旨在阐明这类蛋白质在细胞内外不同条件下的工作机制,及其在健康与疾病状态下的功能变化。

生物学副教授李恩·赵的研究聚焦于中心体的发育。中心体在细胞组织架构中起关键作用,也是细胞分裂的核心结构。赵教授探索中心体的组装机制、其在细胞内的蛋白质运输功能,以及中心体功能障碍如何导致人类疾病。

生物学助理教授希瑟·迈尔是一位植物分子与细胞生物学家,研究植物如何通过无序蛋白质的行为感知并响应环境变化。由于植物在细胞和蛋白质水平上与人类存在相似性,她的工作有助于理解人类疾病机制,并为开发新药或优化现有药物提供思路。

另一位新加入的植物分子与细胞生物学家是生物学助理教授金恩德。她研究基因、行为及环境因素如何引发细胞变化,尤其是在干细胞中;同时探究环境与行为如何导致年龄相关疾病。

此外,两位专注于神经科学研究的新教师在联合实验室开展合作,致力于创建生物材料与纳米级药物递送系统,以清除蛋白质中的毒性物质。

生物学助理教授罗志宏研究阿尔茨海默病、帕金森病及多发性硬化症相关的分子机制。他关注内在无序蛋白质与神经系统退化之间的关联,同时考察炎症、代谢功能障碍如何影响身体与大脑的相互作用,以及肥胖对神经功能的影响。

生物医学与化学工程助理教授曾佳莉的研究涉及胰岛素抵抗、氧化应激、炎症以及细胞修复与再生机制,探索它们与帕金森病、某些肝病以及代谢紊乱(如肥胖和2型糖尿病)之间的关联。

该研究小组还包括去年加入的经济学副教授尤利娅·特鲁斯基诺夫斯基。她的研究关注劳动力、衰老与健康领域,尤其侧重护理经济学。她同时担任衰老研究学院的教员研究员及衰老与政策研究中心的兼职教员。

团队科研:多学科协同的必然路径

罗斯强调,追求新知必须依赖这种多学科、多视角的广泛知识技能体系。

“基础研究犹如在森林中寻找走失的孩子,”她比喻道,“你绝不会只派一人前往;你总会派遣一支队伍。”

她指出,每位研究者都可能带来新的发现,甚至有些发现会超出最初的研究范畴。例如,针对阿尔茨海默病或其他神经退行性疾病的研究,可能会意外地为对抗其他身体退化性疾病开辟新路径。

“我们抵达终点的路径本身至关重要,因为正是这条路径让每位研究者能够覆盖所有必需的技术推进点,从而共同推动未来各项技术的发展,”罗斯解释道。

威尔莫思总结道:“雪城大学能够从多元视角切入这一重大议题,并提供不同的见解。拥有兴趣互补、技能各异的教师团队,激发出仅在一定规模学术共同体中才可能实现的创造力。”