——记中国科学院深圳先进技术研究院研究员杨帆

　　本刊记者  于晓杰
　　
　　

　　
　　在庞大的医学领域里，各种疾病的发病机制与治疗手段不尽相同，在攻克各种疾病的漫漫长路上，神经调控技术脱颖而出。简而言之，该技术就是利用植入性或非植入性的手段，通过电刺激或药物手段来改变中枢神经或外周神经系统的活性，从而进一步改善患者的疾病症状。自上世纪60年代技术逐渐发展成熟以来，神经调控技术已经在癫痫、帕金森病、精神性疾病以及其他脑疾病的研究及干预治疗上大显身手，对疾病诊疗及其生物医学技术的提高都起到重要的作用。在中国科学院深圳先进技术研究院，同样有一位致力于利用神经调控技术破解各类疾病难题的科研工作者，多年来，始终辛勤耕耘，他就是杨帆。
　　

多年耕耘 硕果累累

　　翻开杨帆的履历，你会发现，他与生命医学研究的缘分由来已久。无论是在北京医科大学读本科和硕士时期，还是在香港大学攻读博士阶段，又或是在毕业后进入中国科学院深圳先进技术研究院工作以来，杨帆的科研始终离不开医学疾病研究。神经调控技术在治疗大脑疾病中占有不可或缺的重要地位，一直围绕干细胞进行研究并希望在疾病治疗上取得重要突破的杨帆，在博士毕业后，对自己的研究方向有了更加深入的理解。
　　加入中科院深圳先进院后，通过与联合脑认知与脑疾病研究所王立平博士的几次深度交流，共同的学医背景使得双方有了很多的共鸣，杨帆对脑疾病的发病机理和干预进行了系统深入探索，用神经调控技术为中风、老年性帕金森综合征等疾病的研究做出了一系列的重要贡献。其中，他们在国际上首次将高时空精确光调控技术运用于脑胶质瘤的研究，发现通过蓝光照射可以打开胶质瘤细胞的膜通道，在获得其可有效干扰细胞周期、增加线粒体依赖的凋亡这一重要发现后，杨帆项目组进一步通过体内外系列研究，发现可以通过光感基因调控技术来调节神经胶质瘤细胞的膜电生理特性，成功起到抑制胶质瘤细胞的生长增殖和促进凋亡的作用。论文发表于国际学术期刊Cell Death & Disease，发表后引起较好反响，相继被美国科学院院士斯坦福大学Karl Deisseroth教授、美国工程院院士斯坦福大学Scott L. Delp教授以及美国科学院院士美国加州大学旧金山分校大学的Lily Yeh Jan（叶公抒）教授引用。
　　此外，杨帆和同事还对大鼠的脑缺血模型开展了功能修复工作，他采用高时空精准的光调控技术刺激胶质细胞后，发现可以提高缺血组织三磷酸腺苷ATP浓度，对移植间充质干细胞向神经方向分化有极大的促进效果，这样一来，就可以显著提高脑缺血动物模型的功能修复。研究成果发表于国际学术期刊Glia上，目前已被他引12次。其中，开创性的胶质细胞调控方法一经发表，就得到世界众多科研学者的关注，并很快被韩国庆北大学教授Kyougho Suk在Cell Reports上发表的文章借鉴使用。
　　杨帆研究组迎着良好的科研势头，趁热打铁，继续推进研究，很快又有了新的重要成果。他与项目组成员通过反复试验与系统研究，首次发现了光特异性兴奋大脑的内源性胶质细胞可以促进胶质细胞成纤维生长因子bFGF的释放，在此基础之上，会进一步促进干细胞向多巴胺能神经元的分化，从而可以显著促进帕金森病小鼠动物模型的修复效果。该项成果成功发表在国际著名学术期刊Nature Communications上，这也是深圳先进院作为第一和通讯单位发表的首篇Nature子刊论文，目前已被他引17次，包括Progress in Neurobiology杂志主编Michael Zigmond教授，Theranostics杂志主编美国国立卫生院Chen Xiaoyuan教授等科学家都对该论文做出积极评价。
　　

神经调控：为治疗骨质疏松和促进干细胞修复加速

　　自加入中国科学院深圳先进技术研究院以来，王立平博士为杨帆的科学研究提供了很多帮助，使其能够更静心地从事科学研究。杨帆说“这些年来，非常感谢王立平博士提供的科研平台和资源，使我能够更静心地从事科学研究”。在与王博士的合作交流中，杨帆开始对中枢神经调控骨质疏松等代谢性疾病产生兴趣，并有了自己的研究设想：采用神经调控技术研究对大脑对骨代谢及干细胞分化的作用机制。
　　说起来这并不是突发奇想，也有很深的缘由。杨帆介绍，一直以来，传统的学术研究都认为代谢性疾病是受到来自自身基因方面的影响，但随着神经科学的兴起和近年来的强势发展，科学家有了不同的声音，他们发现中枢神经系统网络对机体代谢的调控作用同样不可小觑，同时这也是近两年来杨帆研究的重中之重。通过神经调控技术调控外周代谢和干细胞分化，从而达到治疗疾病的效果，这本身就属于典型的交叉学科。以往，人们的关注点只是单纯集中在细胞本身在疾病中的变化，但对中枢神经系统却并没有过多的研究。“现在不同了，人们逐渐认识到中枢神经系统对外周代谢性疾病治疗中的重大意义，我们就是想把其中的发病机制弄清楚，为更多疾病治疗贡献一份力，相信这也是未来国际生命科学上的研发重点。”杨帆表示。
　　例如，骨质疏松等症状多出现在老年人身上，但原因何在呢？杨帆初步解释道，通常在机体衰老之后，中枢神经系统也会随之衰老，由于神经系统在外周组织干细胞的分化中扮演着重要作用，一旦神经功能异常就会导致干细胞分化功能下降，影响到机体造血和骨骼系统功能，造成譬如骨丢失和造血匮乏等状况的发生。如果疾病的神经调控机制明确，那么骨质疏松等疾病就不再是难解之谜了。
　　除了繁重的科研工作，杨帆在教学上也形成了独具特色的模式。他着力强调学生的多面发展，不只为学生在课题选择、科研思维的形成上提供指导，还会时时督促学生养成良好的实验习惯以及提高英语的表达能力，避免学生成为只会埋头实验的“苦干者”。“既要让学生把课题做好，还要让学生学会科学研究的独立思考能力。”杨帆说道。
　　在科研上取得多项突破的杨帆还成功入选首批深圳市海外高层次人才“孔雀计划”，科研项目的获得也为未来的科研计划提供了更多的支持。回首过往，既有荆棘铺路，也有鲜花遍；谈及未来，杨帆表示想要把神经调控技术这种基础手段，向临床疾病应用方面靠拢，还需更多有志之士团结一心，纵使任重道远，他都会迎难而上。未来，杨帆表示会继续在神经调控骨代谢以及神经调控干细胞分化两个领域里潜心研究，为更多疾病的解决找到答案。