走进美国拓宽领域:柳江华博士在德国美国研究弘扬中医药故事之六


2023年11月07日 05:19     美中时报    肖忠武 吕东红



       1998年春天,柳江华来到位于美国纽约的常青藤名校哥伦比亚大学(简称“哥大”),在中西香尔教授的实验室从事博士后研究。


       日裔学者中西香尔是研究天然产物的国际巨擘,是利用现代科技研究银杏有效成分的先驱,曾多次获得诺贝尔奖提名。他的天然产物研究范围非常广泛,包括植物、海洋生物以及人的受体等,不局限于有效成分的筛选,而是更有探索性和挑战性的作用机理研究。


       中西香尔教授组里的博士生和博士后来自世界各地,所在化学系每周会邀请哈佛大学、耶鲁、麻省理工大学等名校的专家教授作精彩的学术报告,介绍相关生命科学研究的最新进展。投影仪放出来的PPT里的细胞膜成分,受体和酶等细胞内分子不断地映入她的大脑,柳江华像海绵一样不断地吸取新的的知识。此外,组里的人每周三要轮流在小组研讨会上汇报工作进展,互相提问、提建议。她从开始的一头雾水,逐渐参与进去。知识面豁然拓宽。


       在这样的环境从事科学研究,真是兴奋爽快。柳江华的研究领域很快得以扩展。从中药分离筛选扩展到病理机制研究。


       退化性黄斑病是一种眼科疾病,是白内障、青光眼之外的另一“致盲杀手”。黄斑是视网膜的一部分,负责在直接视线内提供清晰视力。它是视神经感光细胞最密集的地方。随着年纪的增长,黄斑可能逐渐丧失负责视觉的功能,导致中心视力丧失,即视野中心出现暗点、黑影以及视物模糊或变形等。要想医治这种疾病,首先要弄清楚它的病理机制。


       此前,有学者对该病的病理机制提出猜想。因为太专业,这里只能简要用一句介绍:学者们认为这个黄斑病变与脂褐质在视网膜色素上皮细胞(RPE)大量积累有关。脂褐质是一种褐黄色颗粒状色素。其中的主要成分A2E是由细胞内合成的A2-PE分解所产生。但这个猜想没有得到验证。为此,哥大眼科教授找到中西香尔教授,希望与他合作对猜想进行科学验证。组里每次有新来的博士后,他就把这个项目拿出来,问是否有兴趣挑战。几年过去,无人挑战。他曾把这个项目交给一位来自哈佛大学的博士后。五年过去,这个博士后一直没拿出实质性攻关方案。


柳江华在美国哥伦比亚大学的博士后导师中西香尔教授 Prof Koji Nakanishi (1025年5月11日- 2019年3月28日)


       中西香尔询问柳江华:“你是否愿意挑战这个项目?”


       “我试试看。”


       柳江华之前研究的都是植物里的成分。而这个项目研究的是动物和人体组织里的成分。柳江华开始挑战自己。


       首先,她如琢如磨地研读大量资料,脑子里有了研究方案。因为膜成分含有多种脂肪酸,试验的难点在于如何鉴定复杂的A2-PE。她成功地借用了分离和鉴定植物化学成分的经验。


       因为太专业,这里只能简要提一下:她先合成单一的A2-PE,得到它的紫外和含有A2E碎片的质谱图。然后将视网膜色素上皮细胞与视杆细胞外节膜混合物与磷脂酶D一起孵育,采用高效液相色谱(HPLC)分离得到含有不同脂肪酸的复合A2-PE成分,再用快速轰击质谱鉴定A2-PE,并得到A2E碎片,证明体内的膜成分可以合成A2-PE并分解出A2E;最后将同样HPLC分离条件用于分离大鼠视网膜病模样本里的成分,比较二者的质谱碎片。结果高度吻合,从而验证了A2E体内形成的猜想。


       退化性黄斑病的病变机理得到了证实。这对于预防和治疗该疾病提供了的重要线索。柳江华将研究结果发表在著名的《生物化学杂志》上。


       在博士后的两年里,她还参与了从中药中筛选抗艾滋病有效成分的研究工作。


       柳江华的博士后工作结束了。中西香尔珍惜人才。他深知柳江华的最大优势与潜能是植物药研究,决定将她推荐给更有利于施展她才华的研究团队。此时,伊利诺依州立大学芝加哥分校(简称UIC)药学院由美国国立卫生研究院(NIH)资助的UIC/NIH女性健康植物膳食补充剂研究中心刚成立,急需人才。


       这个刚刚诞生的UIC/NIH中心刚接受了NIH的一个五年研究项目。主攻内容是:对用于女性的中药人参、当归及美国的多个草药进行雌激素样作用研究,探寻这些草药对更年期综合征的作用及其机制。参与该项目的专家阵容庞大,涉及植物化学、分析化学、生物筛选、药理等多个领域。柳江华的到来,无疑成为“五年项目”的主攻成员之一。



伊利诺依州立大学芝加哥分校的UIC/NIH女性健康植物膳食补充剂研究中心主任诺曼.法恩斯沃斯教授 Prof. Norman Farnsworth (1930年3月23日 - 2011年9月20日)


       这个UIC/NIH中心是由诺曼•法恩斯沃斯教授主导创建的,“五年项目”也是因为他的成就和名望而获得的。他是国际公认的学者,美国生药学会创始人之一,被誉为“美国生药之父”。


       这位身材高大的白发教授,对中药的喜爱由来已久。1974年,美国草药药理学代表团前往中国访问,该团由12位研究传统草药的科学家组成,他是成员之一。12位对中药充满好奇的科学家在中国访问期间,无不感慨中医药为中华民族的健康与繁衍所做的巨大贡献。1975年,代表团成员们编写的《中华人民共和国草药药理学》旅行报告由美国科学院出版。法恩斯沃斯教授在中国访问期间,他得到的一份礼物是毛泽东主席的“中国医药学是个伟大的宝库,应当努力发掘,加以提高”挂轴。回到美国,他把这个挂在办公室。


       柳江华在这个中心的任务是负责十个草药的植物雌激素活成成分的筛选和机制研究,外加指导博士生。


       一位年轻博士生尝试筛选与雌激素受体结合的提取物,可是将近半年过去,没有任何进展。柳江华进组之后检查了他的实验报告,发现了结症所在。


       “可能是提取物的浓度不够,把浓度增大一些试试。”


       建议果然灵验。年轻博士从十个提取物中筛选出了三个与雌激素受体结合的提取物。


       一天,教授找到她,“江华,乔安娜是刚刚进组的博士生,从今天开始,她的课题研究由你来指导。”


       柳江华指导乔安娜顺利完成了草药提取物对雌激素和5-羟色胺受体作用的研究,研究对象包括受体、基因、蛋白、细胞和动物等。研究结果先后发表在多个国际学术杂志上。她比同届其他博士生提前两年完成研究课题,通过了博士论文答辩,获得博士学位。现在,她已经是UIC 药学院副院长。


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