麦克奈特神经科学捐赠基金选出了四个项目获得 2023 年脑部疾病神经生物学奖。脑部疾病生物学研究的奖金总额为$120万，未来三年每年每个项目获得$10万，每个项目总共获得$30万。
脑部疾病神经生物学 (NBD) 奖支持美国科学家研究神经和精神疾病的生物学机制的创新研究。该奖项鼓励合作和跨学科应用，这些应用可能会导致有关大脑和神经系统的实验室发现，从而促进改善人类健康的诊断和治疗。
另一个令人感兴趣的领域是环境对大脑疾病的影响。生命早期的环境压力是后来神经和精神疾病的强大诱发因素。研究表明，有色人种社区面临这些压力源的风险更高，这些压力源的范围从环境（例如气候、营养、接触化学品、污染）到社会（例如家庭、教育、住房、贫困）。从临床角度来看，了解环境因素如何导致脑部疾病对于开发有效的治疗方法至关重要。
“今年的麦克奈特脑部疾病神经生物学获奖者团队处于大脑研究的最前沿，并且已经取得了一些惊人的发现，”颁奖委员会主席、神经病学与药理学教授郭明医学博士说。加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院。 “他们正在做的工作有可能导致肌萎缩侧索硬化症、癫痫、肥胖症和脑癌的治疗，这些疾病影响着全世界数百万人。”
该奖项的灵感源于 William L. McKnight 的兴趣，他于 1953 年创立了麦克奈特基金会，希望支持脑部疾病的研究。 1977 年，他的女儿弗吉尼亚·麦克奈特·宾格 (Virginia McKnight Binger) 和麦克奈特基金会董事会以他的名义设立了麦克奈特神经科学项目。
每年颁发多个奖项。今年的四位获奖者是：
今年共收到164份意向书，奖项竞争十分激烈。一个由杰出科学家组成的委员会审查这些信件，并邀请精选的几位研究人员提交完整的提案。除郭博士外，该委员会还包括加州大学圣地亚哥分校的 Sue Ackerman 博士； Susanne Ahmari，医学博士、哲学博士，匹兹堡大学医学院； Andre´ Fenton，博士，纽约大学； Tom Lloyd，医学博士、哲学博士，约翰·霍普金斯医学院；和 Harry Orr，博士，明尼苏达大学。
意向书的截止日期 2024年奖项 是 2023 年 11 月 1 日。
关于McKnight神经科学捐赠基金
McKnight神经科学基金会是一个独立的组织，由明尼苏达州明尼阿波利斯的麦克奈特基金会资助，由来自全国各地的着名神经科学家组成的董事会领导。 McKnight基金会自1977年以来一直支持神经科学研究。该基金会于1986年成立了捐赠基金，以实现创始人William L. McKnight（1887-1978）的意图，该公司是3M公司的早期领导者之一。
除了脑部疾病神经生物学奖之外，捐赠基金还通过麦克奈特学者奖提供年度奖励资金，支持处于研究生涯早期阶段的神经科学家。
脑疾病神经生物学奖
郭俊杰 博士.，神经科学助理教授，耶鲁大学医学院，康涅狄格州纽黑文
C9orf72 ALS/FTD重复扩增自外显作用的机制和功能
尽管 DNA 复制过程非常复杂，但有时也会出现错误。一些神经系统疾病与一种称为核苷酸重复扩增 (NRE) 的特定类型错误有关，其中短 DNA 片段一遍又一遍地重复数百或更多拷贝。这些重复发生在基因组中的位置很重要：在称为 RNA 剪接的基因表达的关键步骤中，只有从 DNA 转录的 RNA 的某些片段（外显子）连接在一起，成为最终的信使 RNA，而其余的 RNA 序列（内含子）外显子之间会被分解。
然而，在某些情况下，带有 NRE 的内含子不会被分解，而是设法指导制造各种对神经细胞有害的重复蛋白。一个众所周知的例子是 C9orf72 基因内的内含子 NRE，它是肌萎缩侧索硬化症（ALS 或卢伽雷氏病）和额颞叶痴呆 (FTD) 最常见的遗传原因。在他的研究中，郭博士希望揭示这个内含子 NRE 如何破坏 RNA 剪接并导致有毒重复蛋白的产生。
郭和他的团队将首先测试各种 NRE 突变，看看哪些突变能够改变剪接模式，从而使内含子能够避免降解。他们的第二个目标将测试这一假设，即剪接模式的这些变化对于 C9orf72 NRE RNA 增加其从细胞核到细胞质的输出并指导有毒重复蛋白的产生至关重要。最后，他们的研究将探讨每个细胞剪接其 RNA 的方式之间的差异是否可以解释为什么某些类型的神经细胞（例如运动神经元）在 ALS 中更容易受到伤害。
朱丽叶·诺尔斯 (Juliet K. Knowles)，医学博士、哲学博士, 斯坦福大学医学院神经病学助理教授，加利福尼亚州帕洛阿尔托
适应性和适应不良髓鞘形成中的神经元到 OPC 突触
作为一名专门研究癫痫的儿科临床医生，诺尔斯博士亲眼目睹了这种神经系统疾病（实际上是几种相关但不同的疾病的集合）是如何经历的以及它是如何发展的。作为一名神经科学家，她有机会帮助揭示如何以及为什么。诺尔斯和她的团队正在重点研究神经元活动在全身性癫痫患者髓鞘形成中的作用，全身性癫痫是一种常见的疾病形式，其特征是癫痫发作和失神发作。
髓鞘化是神经元的轴突（投射）被髓鞘包裹的过程，它提高了轴突信号传输的速度，使神经网络更加高效。该过程涉及少突胶质细胞祖细胞（OPC），它可以发育成少突胶质细胞，即产生髓磷脂的细胞。在早期的研究中，诺尔斯发现失神发作的神经活动会促进癫痫回路的髓鞘形成，使其更加有效。这似乎会导致失神发作频率和严重程度增加；当诺尔斯和她的团队阻断OPCs对神经活动的反应时，癫痫诱发的髓鞘形成就不会发生，癫痫发作也不会进展。
诺尔斯的新研究现在将探索这是如何发生的，并确定未来治疗的可能方法。其中一个目标是记录癫痫和健康小鼠模型中神经元与 OPC 突触的关系。第二个目标是比较健康小鼠或癫痫小鼠的神经元与 OPC 突触活动和突触基因表达，特别关注癫痫发作促进的髓鞘形成与学习促进的髓鞘形成有何不同。第三个目标将探讨扰乱少突胶质细胞上的突触后受体如何影响癫痫的进展，不仅影响癫痫发作，还影响睡眠中断和认知障碍等相关症状，这两种症状在癫痫患者中都很常见。
阿希拉·拉詹, 博士， 华盛顿州西雅图 Fred Hutchinson 癌症中心基础科学部副教授
脂肪细胞-脑线粒体信号传导及其对脑功能的影响
器官和大脑之间的通讯对于动物的生存和健康至关重要。当身体需要更多能量、饥饿、需要睡眠、活动或执行无数其他任务时，信号会告诉大脑。但最近的研究表明，沟通不仅仅包括激素——物质包也可以传递到脑细胞。 Rajan 博士的研究重点是脂肪细胞（脂肪细胞）向大脑发送线粒体（细胞内产生能量等作用的细胞器）的现象，以及这如何影响大脑功能。
此前的研究发现，当这些线粒体碎片到达大脑时，拉詹团队的果蝇模型就会变得更加饥饿，特别是对高糖食物，从而促进肥胖和进一步发送物质的循环。肥胖与一系列神经系统疾病（包括睡眠障碍和认知能力下降）之间存在已知的相关性，这项新研究希望阐明这些联系，并可能确定未来治疗的目标。
Rajan 和她的团队利用果蝇模型，旨在确定这些线粒体片段到底是如何在不被降解的情况下进入大脑中的神经元的。当这些脂肪细胞线粒体与神经元线粒体整合时会发生什么，特别是它如何改变动物在睡眠和进食方面的行为；以及这个过程对神经元整体健康有何影响。该研究将利用拉詹实验室擅长的非常精确的基因操作，涉及实验室团队成员提供的跨学科见解，并使用先进的昆虫生理室，让团队以前几代人无法达到的水平记录进食和行为变化的研究人员。
胡姆萨·文卡特什, 博士， 马萨诸塞州波士顿布莱根妇女医院和哈佛医学院神经病学助理教授
神经胶质瘤的神经生物学：了解指导肿瘤生长的恶性神经回路
癌症，包括脑肿瘤，传统上是在细胞或分子水平上进行研究的。研究人员正在解决诸如涉及哪些细胞亚群、它们如何突变以及我们可以对这些恶性细胞做些什么来让它们停止复制等问题。 Venkatesh 博士对研究神经系统如何参与癌症进展感兴趣，并且已经发现神经元与癌细胞形成突触连接。
Venkatesh 和她的实验室正在研究原发性和继发性脑肿瘤，但有证据表明这些发现也适用于身体其他部位的癌症。肿瘤与神经元相互作用，而不仅仅是像以前认为的那样杀死神经，这一认识开启了许多可能性。这些恶性生长物从神经系统获取信号，旨在将信息传递给其他细胞，然后重新解释它们以指示癌症生长。现在研究人员可以探索如何利用神经系统来帮助治疗或控制这种恶性疾病。 Venkatesh 之前在这一领域的工作已经取得了令人兴奋的进展，这些临床试验重新利用了针对神经系统的现有药物，并将其应用于癌症治疗。
这项新研究进一步了解了控制神经回路活动驱动的神经胶质瘤进展的机制。利用先进的神经科学技术和患者来源的细胞系，Venkatesh 将能够调节和研究影响癌症生长的恶性神经网络，包括神经元和肿瘤细胞。了解这种活动依赖性机制以及如何在不破坏健康神经元功能的情况下靶向它可以开辟癌症研究的新领域和新的治疗机会。
