Kaushik Chanda是佛罗里达大学赫伯特·韦特海姆斯克里普斯生物医学创新与技术研究所（The Herbert Wertheim UF Scripps Institute for Biomedical Innovation & Technology，简称Scripps Research）的博士后研究员。他研究长非编码RNA如何驱动结构可塑性和线粒体稳态，这对于阿尔茨海默病和亨廷顿病等疾病中保护认知功能具有重要意义。在这篇"博士后肖像"采访中，他分享了如何希望连接多个生物学领域，并重新定义这些非编码核酸的调控作用。
探索非编码RNA在突触中的功能
问：是什么吸引你研究环状RNA？
答：我对非编码RNA和神经元生物学领域的兴趣源于对复杂脑功能如何被曾被认为无功能的分子调控的迷恋。在我的研究经历中，我特别对RNA生物学、线粒体动力学和突触可塑性的交叉点产生了兴趣，因为这些过程对学习、记忆和神经退行性疾病至关重要。尽管神经科学取得了重大进展，但许多潜在的神经元适应性和脆弱性机制仍未解决，特别是环状RNA(circRNAs)在调控细胞器和突触功能中的作用。
我对circRNAs的研究源于这种好奇心。线粒体对神经元的能量需求和突触重塑至关重要，然而关于circRNAs如何影响神经元中线粒体行为的研究却很少。一个稳定、在大脑中富集的circRNA可能直接调控线粒体动力学和神经元可塑性，这开启了一个令人兴奋且尚未被充分探索的研究领域。我受到发现新的生物学机制这一机会的激励，这些机制最终可能为神经系统疾病提供治疗方法或生物标志物。
问：你试图解决什么科学问题？
答：circRNAs在神经元中高度稳定且丰富，但大多数大脑富集circRNAs的生物功能仍未知。神经元高度依赖精确的线粒体运输、形态和生物能量平衡来支持突触可塑性、学习和记忆。然而，将非编码RNA与神经元中线粒体行为联系起来的分子机制尚不清楚。我的研究重点是了解核编码线粒体circRNAs如何通过控制线粒体动力学和局部能量稳态来调控神经元和突触功能。
我旨在解决circRNA如何促进神经元健康和可塑性的基本问题，以及其失调是否会导致突触功能障碍和神经退行性变。使用神经元模型、生化检测、活细胞成像和功能研究，我调查circRNA如何影响突触处的线粒体稳定性、运输和活动依赖性重塑。这项工作可能揭示神经系统中RNA介导的线粒体调控的一个先前未被认识的层面，并确定circRNA作为与线粒体功能障碍相关的神经系统疾病的潜在治疗靶点或生物标志物。
基于靶点的神经退行性疾病药物发现
问：研究circRNA过程中，你学到了哪些意想不到的东西？
答：从研究circRNA中学到的最意想不到的事情之一是线粒体行为与神经元中快速突触重塑之间的联系有多强。我最初将circRNAs视为基因调控分子，主要影响转录或转录后通路。然而，在实验过程中，很明显改变circRNA水平可以快速影响树突内线粒体的稳定性、分布和动力学，最终影响棘突可塑性。这揭示了非编码RNA与神经元能量学之间比我预期的更直接和功能性的联系。
另一个令人惊讶的见解是circRNAs本身的多功能性。传统上被视为相对被动的调控因子或microRNA海绵，circRNAs可能在协调细胞器功能和对神经元活动的细胞反应中发挥更积极的作用。这改变了我对RNA生物学的思考方式——不是作为孤立的调控层，而是作为细胞结构和信号传导的综合组成部分。这个项目教会了我探索非常规假设的重要性，尤其是在许多基本机制仍未知的领域。
问：如果你的研究成功，它可能为科学或社会带来什么改变？
答：这项工作可能从根本上扩展我们对非编码RNA如何调控神经元功能和线粒体生物学的理解。虽然circRNAs在大脑中丰富，但它们的生理作用在很大程度上尚未被探索。证明一个circRNA主动控制线粒体动力学和突触可塑性将揭示一个新的基因调控层，将RNA生物学直接与神经元能量稳态和大脑功能联系起来。这对于线粒体功能障碍和突触退化是核心特征的疾病可能具有重要意义，包括阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症、帕金森病和其他神经退行性疾病。通过识别circRNA介导的通路，这项研究可能揭示能够稳定神经元健康或改善突触弹性的新型治疗靶点。从长远来看，由于circRNAs在生物液体中的显著稳定性，它们也可以作为微创生物标志物。更广泛地说，这项工作可能会改变科学家对基因组"非编码"区域的思考方式，强调这些RNA不是被动副产品，而是神经系统中细胞组织、通信和适应的主动调控因子。
问：接下来你最想回答的问题是什么？
答：我想知道circRNA如何在机制上与线粒体通信以调控突触可塑性。虽然我们开始观察到对线粒体稳定性和神经元重塑的明确影响，但精确的分子通路仍然未知。我特别感兴趣的是确定这种circRNA是否通过特定的RNA结合蛋白、microRNA网络或与线粒体运输和动力学机器（如驱动蛋白和分裂-融合调节因子）的直接相互作用发挥作用。我也很兴奋地探索circRNA是否在类学习神经元刺激期间作为活动依赖性调节因子发挥作用，以及其失调是否导致神经退行性疾病进展。另一个重要方向是研究与线粒体相关的circRNAs是否可以在细胞外囊泡或血液中检测到，可能作为神经系统疾病的生物标志物。回答这些问题可以连接多个领域——RNA生物学、线粒体动力学和神经科学——并帮助定义非编码RNA如何将细胞能量学与突触适应协调起来的更广泛原则。发现一个全新的调控机制的可能性是最激励我的因素。
（注：回答已编辑以适应长度和清晰度）
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