溯源神經疾病 情係民生福祉

    創新之路

    作者：徐賽

    神經疾病是如今常見的一種疑難症狀，給患者帶來了無盡的痛苦和麻煩。神經疾病在基因層麵有兩種最本質的產生機製：一是基因功能缺失導致神經功能缺陷；二是變異基因的新功能導致疾病。因此，研究神經功能的基因機製，以及如何抑製變異基因的新功能來治療疾病是重要的科學問題。

    在這片未知領域，無數科學家開啟了探索之旅。複旦大學生命科學院研究員魯伯塤，是這條漫漫長路的一位實踐者。“科學家在探索真理的同時應為民生福祉做出貢獻”，一句簡單而質樸的言語，道出了魯伯塤從事疾病研究的初心。

    站在前人的肩膀上

    牛頓曾說：“如果說我比別人看得更遠些，那是因為我站在了巨人的肩膀上。”魯伯塤形容自己也是如此。他是在現代神經生物學的奠基人霍德金和赫胥黎劃時代工作的啟發下，通過不斷地摸索，終於有了自己的新發現。

    神經元，又稱神經原或神經細胞，是構成神經係統結構和功能的基本單位，其最根本的功能是接受刺激信號而興奮，發放動作電位，再將信號傳遞給其他神經元或細胞。其興奮性直接影響到細胞對信號的敏感程度和傳遞效率，與一係列神經疾病密切相關，從而也成為所有神經生理活動的基礎。因而，研究神經興奮性在分子層麵如何被決定以及調控，是神經生物學最根本的問題之一。

    現代神經生物學的奠基人霍德金和赫胥黎在60多年前的研究論文中指出，神經的興奮性受靜息膜電位控製，從而取決於靜息狀態下跨膜離子電流，即背景離子電流。其中鉀離子電流降低興奮性，鈉離子電流增加興奮性。這些現象與理論模型在多本國際著名教科書中都有闡述，其背景鈉離子電流對維持神經興奮性至關重要，但是其對應基因以前一直未被發現。

    通過苦心鑽研，魯伯塤終於發現NALCN基因表達神經元主要的背景鈉離子通道，從而對回答神經興奮性在基因層麵如何被決定這個最根本科學問題做出了貢獻。此研究2007年發表於Cell雜誌，並被Neuron雜誌專文評價，被Faculty of 1000給予最高評價：“Exceptional”。

    神經元的興奮性如何被調節是另一個與之相關的重要科學問題，因為正是這些調節賦予了神經元多種重要的生理功能。此外，神經元的興奮性還受胞外的鈣離子濃度影響。在一些正常生理（比如睡眠）以及病理（比如癲癇）條件下，神經元胞外鈣離子濃度會降低，從而影響神經興奮性。但這些調控興奮性的主要機製和信號傳導通路一直不明。