尚布·亚达夫是布莱根妇女医院和哈佛医学院的博士后研究员。他的研究重点是在细胞和动物模型中的氧化还原代谢以及氧化剂调节的信号传导。在这篇“博士后肖像”专访中,他讨论了自己工作的重要性以及从了解新见解中获得的兴奋感。
探索氧化剂在健康与疾病中的语言
问:是什么吸引你研究应激生物学和氧化还原信号?
从年轻时起,我就对大脑和身体如何协同工作来塑造我们的思想、情感和健康感到着迷。但真正激发我对科学,并最终对应激生物学和氧化还原信号好奇心的,是我注意到一个简单却深远的现象:并非每个人对压力或逆境的反应都一样。有些人在压力下茁壮成长,而另一些人则经历严重的身体和认知后果。
这种观察结果引发了我对理解塑造韧性和脆弱性的生物学机制的浓厚兴趣。在我的学术生涯中,我特别被细胞氧化还原代谢和氧化剂信号在调节大脑和心血管功能方面所起的强大但常被忽视的作用所吸引。
随着研究的深入,我意识到氧化信号不仅仅是代谢的副产品。它们是精确的分子信使,影响着神经回路、应激通路和血管健康。这一见解坚定了我的热情。
今天,我怀着一个根本性问题而工作:在健康和疾病状态下,氧化还原生化事件和细胞氧化剂如何塑造脑-体沟通?我们又如何利用这些信号来提高抵抗力并预防疾病?
问:你目前的项目最让你兴奋的是什么?
我最喜欢的研究项目之一,是专注于理解细胞氧化剂如何在应激和疾病期间塑造神经血管和心血管信号。虽然氧化剂通常被简单地视为有害副产品,但这个项目探索了一个更微妙的观点:氧化剂是作为精确的生化信使,调节神经回路、血管张力和应激反应通路。
为了以高空间和时间精度研究这一点,我使用了化学遗传学工具,这些工具允许我们在活体系统中选择性控制氧化剂的产生。这种方法有助于解析微妙的氧化还原变化如何影响神经元的兴奋性、内皮功能和神经心血管沟通。
这项工作最让我兴奋的是它的转化潜力——发现基于氧化还原的机制,这些机制或可为慢性应激、衰老或神经血管疾病下保护大脑和心脏的新策略提供信息。每一次实验都感觉像是在揭示细胞沟通的一种隐藏语言,这种智力上的刺激让我保持高度动力。
揭示生物学的复杂性
问:你研究中的哪个发现极大地激励了你?
在我的科学旅程中,最令人兴奋的部分是利用化学遗传学小鼠模型揭示了神经血管氧化应激中意想不到的机制。在一个项目中,我们在内皮细胞和神经元中表达了酵母D-氨基酸氧化酶,使我们能够以受控的方式产生过氧化氢。值得注意的是,当这些小鼠摄入D-丙氨酸时,它们迅速发展出感觉性共济失调和背根神经节及结状神经节神经元的线粒体功能障碍,以及在慢性氧化应激后出现心脏肥厚。
这种神经元功能障碍与心脏变化的结合,与弗里德赖希共济失调患者身上的情况非常相似。发现仅针对神经血管系统的氧化应激就能同时驱动感觉性共济失调和心脏肥厚,这是出乎意料且令人振奋的,因为它为理解疾病机制开辟了新的途径。
就像这样的时刻——当一个精心设计的实验揭示了全新的东西——定义了我的旅程,并持续点燃我探索连接大脑、心脏和身体的隐藏机制的热情。
问:如果你可以变成一种实验室仪器,你会选择什么,为什么?
我会选择一台活细胞荧光显微镜。它能观察生命的运动,捕捉细胞内那些常常决定重大生物学结果的微小而短暂的事件。就像氧化信号以微妙而动态的方式塑造神经和心血管功能一样,显微镜捕捉那些转瞬即逝却又意义深远的时刻。它不仅仅是记录生物学;它揭示了在实时中展开的隐藏故事。这与我如何看待科学和自己的研究完美契合:观察未见之物,揭示复杂性,并在那些塑造行为、健康和疾病的微观事件中发现美。
(为简洁明了起见,回复已做编辑。)
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