2016年华府年度人物候选人之一盛祖杭博士
摘要: 在美国国立健康研究院（NIH）国家神经疾病和中 风 研 究 院 （NINDS）（National Institute of Neurological Disorders and Stroke） 任职的世界知名神经科学专家。他从 1997 年起，担任美国国立健康研究院神经突触 ...
1987 年在上海第二医科大学（今上海交通大学医学院） 获得传染病学硕士学位后，盛祖杭便赴美深造，并于 1993 年获得美国宾夕法尼亚大学医学院生物化学博士学位。在读博士研究生期间，盛祖杭首次克隆了骨骼肌和心肌两种类型的钠离子通道；1993 至 96 年间，盛祖杭在华盛顿大学药理系进行博士后研究期间，他提出了具有广泛影响的有关钙离子通道定位决定神经递质释放的 “Synprint”理论，有关论文发表在 《Nature》 、 《Neuron》 、《PNAS》 等国际顶尖杂志上，为后来申请美国教授职位和独立建立实验室奠定了的扎实基础。 在美国国立健康研究院 NIH 任职期间，他还兼任 NIH 与全球多所高校 （包括上海交通大学，英国剑桥大学,牛冿大学等） 博士研究生联合培养项目的导师，他所领导的实验室主要致力于探索线粒体和内体/溶酶体等细胞器在神经元轴突转运中的分子和细胞生物学机制,以及如何参与调节神经细胞的信号传导,及其能量代谢与能量定位对神经细胞的发育、功能维持和对神经退行性疾病发生发展过程的影响等当今神经生物学领域重要前沿问题的研究工作。 他的实验室研究工作处于国际领先地位,研究成果陆续发表在《Cell》, 《Nature》, 《Nature Neuroscience》, 《Nature CellBiology》, 《Neuron》, 《PNAS》《EMBOJ》等 国 际 顶 尖 杂志。在繁忙的工作期间，盛祖杭教授 还 受 邀 为《Nature Reviews Neuroscience 》, 《Journal of CellBiology》,《Neuron》等世界顶尖专业杂志撰写专题综述。目前他是神经细胞线粒体运输及相关调节领域的国际知名专家，曾受邀前往多国大学及研究机构作学术研究报告，如加拿大、智利、以色列、英国、德国、法国、西班牙、瑞士、日本以及台湾地区等。他还主持了多个国际学术研讨会，推动了相关研究领域的发展。 在学术上取得了这些成就之后，盛祖杭博士不忘心系社区，回报社区 。首先，他以各种形式将自己的专业研究知识回报上海交大母校,花了大量的时间精力以义工的方式为母校人才培养做了以下主要工作：第一、指导交大神经生物学研究室，带领一批年轻学者开展研究工作。在国际权威学术期刊包括在 《自然》 系列发表多篇论文。第二、开辟了神经生物学研究生课程。他利用休假时间回校讲课并且引入新的启发研究型讲课模式，交大医学院校长傍听了课程,并且专门为此写了文章讨论盛祖杭博士的讲课模式。第三、主编了一部神经生物学博士研究生教课书，由上海科技出版社作为优秀科技图书出版，供全国高校研究生作为教材之用。第四、建立并且主持了中美官方承认的美国国家健康研究院 (NIH)与上海交大联合培养博士研究生计划。为交大共培养了八名神经科学博士。现在这些博士有在美国做教授，也有在国内做千人计划教授，其中一位交大博士在盛祖杭实验室工作期间因为杰出研究成果而获得美国NlH K99奖（一百万 $）以支助在美国高校申请教授岗位建立自己独立的实验室。最近毕业的上海交大程秀唐博士在盛祖杭实验室做博士论文研究四年，被 NlH 评为杰出（outstanding）博士论文 奖 ，获 得 由 NlH 院 长 Francis Collins 签署的证书。上海解放日报文汇报分别对盛祖杭主持的联合培养计划作了专题报道,中国驻美大使馆教育参赞也专门去盛祖杭实验室访问。上海交大历任领导都曾去盛祖杭实验室作了多次访问和指导。上海交大校史档案馆馆长带队专门去 NIH 盛祖杭实验室进行采访。交大党委书记、上海市人大副主任姜斯宪先生主编的上海交通大学校史系列《思源·北美》杰出校友集中收入了对盛祖杭博士的釆访报道。第五、参与了上海交大学科评审, 科技部卫生部国家重大科学研究项目评审, 为中国科学发展尽了重要的一份贡献。第六、多年来在华府为联谊交大的海外校友，为交大人才引进牵线搭桥。曾经担任了上海交大医学院（上海二医）华府校友会首任会长，现担任上海交大医学院北美地区校友联合会共同会长。第七，积极服务社区，指导青年学生选择学业与规划职业发展计划。成为青年学生的良师益友。并积极参与社区青年学生科学培养计划，在自己实验室培养了多名杰作中学生和大学生，其中多名中学生在盛祖杭指导下进行暑期研究项目而获得国家 Intel 奖并考取了名校。 最近三年，盛祖杭教授实验室取得三项研究成果，有NIH官方新闻发布会发表，并且有国际上多家媒体跟踪报道：成果一:神经损伤再生新理论中枢神经系统一旦损伤后，往往失去神经再生能力，造成永久性功能丧失。例如，人在遭受脊髓损伤，创伤性脑损伤或中风后，常常很难恢复，这是迄今困扰神经科学领域的重大问题。这是几十年来均无法突破神经再生的难题。最近， NIH 的盛祖杭实验室从能量代谢的角度重新对这项问题进行了诠释，并取得了突破性的研究进展；研究成果以封面论文的形式发表在细胞生物学杂志（Journal of Cell Biology）上（主编作为特稿处理，在投稿五天内就被接受并发表），同时受到了自然杂志（Nature）的专题评 论 ，新 英 格 兰 医 学 杂 志（New England Journal of Medicine）主编发专文讨论这项基础工作的临床意义。该理论的核心是－神经细胞创伤后修复过程需要激活多项细胞内程序，包括在细胞膜破损处重新融合并形成新的生长锥，细胞骨架结构重排，蛋白合成增加，轴突内物质运输和重要结构的重新组装。这些过程都依赖大量的能量消耗。在神经细胞中，线粒体是最主要生产细胞能量（ATP）的来源。所以，要维持神经修复过程，受损的轴突需要大量的线粒体运输至其高度耗能的损伤区域。但是，两个最根本的关键问题仍为人们所不知：（1） 成熟的神经细胞是否有足够的能力将线粒体运输到受损的轴突末梢？2） 如果在成熟的神经细胞中这项运输功能下降，是否通过增加线粒体的轴突运输进入受损轴突末梢，以提供更多的能量帮助修复，从而促进神经再生？盛 祖 杭 教 授 的 团 队 研 究 发现，线粒体运动能力下降及细胞内能量缺乏是成熟神经细胞损伤后影响再生的关键机制。轴突急性损伤后，损伤局部线粒体的膜电位迅速下降，能量（ATP）的产生立刻发生障碍。 而成熟神经细胞因线粒体运输受到限制，在轴突发生损伤后，损伤局部的能量产生严重不足。令人惊奇的是，如果通过遗传技术促进线粒体的轴突运输，将更多的健康线粒体运送至损伤局部区域，能够有效缓解能量缺乏，从而促进神经再生。这个现象在体外神经细胞及在体的小鼠神经损伤修复模型中均得到证明。这项研究成果促使一个全新的神经再生理论，即：神经再生＝结构／功能恢复＋能量代谢恢复。国际临床医学最权威杂志-新英 格 兰 医 学 杂 志 （New England Journal of Medicine）主编论坛认为这项基础研究工作为临床应用奠定了基础。今后若能够筛选并合成小分子物质，选择性的调动成熟神经细胞中线粒体的运动能力，有可能促进受损神经细胞修复。《Nature》 新闻评论认为通过促进线粒体的轴突运输，增加受损局部的能量代谢，是促进神经再生的有效方法。 成果二:提出神经退化性疾病发病新理论 (此成果详细介绍请参考美国 NlH 官 方 新 闻 发 布 会 稿 件 ： Neurons’ broken machinery piles up in ALS- NIH scientists identify a transport defect in a model of familial ALS. http:// www.nih.gov/news/health/ aug2015/ninds-12.htm) 盛祖杭教授的团队提出神经退化性疾病-肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)俗称渐冻人的发病新理论。众所周知，运动神经元损伤之后，导致的肌肉逐渐无力和萎缩，这是成人最常见的运动神经元疾病同时也是一是种对人伤害非常巨大的疾病-病人体内负责肌肉运动的神经细胞大量死亡，而这些神经细胞不可再生，一旦损伤数目超过 50%，就会出现肌肉萎缩症状。患者发病初期，会出现双手手掌等部位的肌肉萎缩，逐渐向前臂、上臂发展，四肢渐渐无力，进一步发展直至全身瘫痪、呼吸肌无力导致呼吸衰竭。运动神经元病属于神经系统的变性疾病。所谓变性疾病从定义上来说就是神经细胞原因不明地丢失。目前，ALS 的病因及发病机制还不清楚。盛祖杭团队在从该疾病小鼠动物模型的研究中揭示了超氧化物歧化酶 1 的基因突变, 导致轴突细胞器运输缺陷，并引发细胞内清理废物的溶酶体功能障碍，不能有效地清除病变的线粒体，最终导致能量缺乏运动神经细胞退化。该项研究成果对发展 ALS 的潜在靶向治疗提供了方向。该研究发表在神经科学权威杂志 Neuron 上。此成果经美国 NIH 官方新闻发布后有 70 多家国际媒体转发报道。 成果三: 发现大脑神经信息传递的能量基础 (此成果详细介绍请参考美国 NIH 官方新闻发布会稿件：NIH researchers discover how brain cells change their tune---Study may advance fundamental understanding of how brain cells communicate. https://www.nih. gov/news- events/newsreleases/nih- researchersdiscover- how- brain- cellschange-their-tune) 盛祖杭教授的团队揭示了通过调节线粒体的运动来控制大脑通讯强度的细胞机制，从而推 进 对 人 类 神 经 障 碍 的 了 解 。脑细胞其实以各种各样的音调彼此交谈。盛博士的研究发现来自快速移动的发电厂-线粒体的化学能量可调整脑细胞之间的交流。整个身体的神经细胞网络通过突触之间形成的通信点处发送神经递质或化学物质来 控 制 思 维 记 忆 运 动 和 感 觉 。神经递质来自神经细胞上微小突起，称为 synapse。它们通过调节神经细胞释放的量和方式来 帮 助 控 制 发 送 的 信 号 的 强度。线粒体使用氧将许多化学物 转 化 为 腺 苷 三 磷 酸 （ATP）， ATP 是细胞存活和通信所必需的主要能量。以前的研究表明线粒体可以迅速移动到轴突。在本研究中，盛博士和他的同事揭示这些移动电厂可以从一个synapse 跳到另一个 synapse,控制从 synapse 发出的信号的强度。这是第一次将线粒体运动与突触传递过程中发送的神经细胞信号的强度联系起来。线粒体能量产生以及在神经细胞中运动定位已经涉及阿尔茨海默氏病，帕金森病，肌萎缩性侧索硬化和其他主要的神经变性疾病。盛博士认为这些结果将最终帮助科学家了解这些问题如何导致脑细胞通讯障碍。 盛教授和夫人现居住于马州洛市。夫人也在同一研究所从事神经科学研究。他们培养一儿子现为航天工程师，巳在自己的航天事业中取得了引人自豪的成绩。神经生物学在学习与记忆、高级认知功能、脑的衰老等重大问题均与人类社会发展密切相关，因此，盛祖杭博士在神经科学的尖端研究已被认为是最 令 人 兴 奋 的 研 究 领 域 之 一 。它不但是生命科学基础研究的前 沿 ， 具 有 重 大 的 理 论 意 义 ，而 且 对 提 高 人 类 的 教 育 质 量 、创新能力、心理和精神健康水平都具有重要的意义。我们希望盛祖杭博士在未来有更多更好的创新，在探索大脑奧秘中为大家发现更多的惊喜！ |
