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在新教员Cressida Madigan的实验室中,历史疾病与现代生物学相遇

新的生物科学教师Cressida Madigan不介意一个古老的疾病,如麻风病,我们每天都在想。

Madigan在微生物学,神经生物学和传染病研究的十字路口作用的历史学家父母和疾病改变了世界历史过程的艺术父母和疾病的影响。Madigan认为,使用现代化的生物工具,包括透露感染途径的透露鱼类,相信异国情调的传染病可能会持有更多现代痛苦,如Alzheimer和Parkinson。

在这个新的教职员资料中,她讨论了她的科学兴趣,欧洲艺术史的影响以及她的研究与Covid-19大流行之间的迷人联系。

问:大致发言,您的研究兴趣是什么?

一种。我的实验室对了解微生物是如何控制我们神经系统的功能很感兴趣。直到最近,生物学家才明白,这种现象每天都在许多不同的环境中发生。经常如何像细菌或病毒这样的微生物正在改变我们神经系统的工作方式,我们还没有很好地了解。我的实验室感兴趣的是如何理解,但也为什么.为什么微生物想要改变我们记忆的方式或者我们对大脑中疼痛或炎症的感知?这样做对微生物有什么好处?本质上,我在研究微生物、免疫系统和神经系统之间的三方相互作用。

问:请描述一下你的研究目标。

一种。我的实验室正在研究的主要问题是两个不同的神经感染的例子。我的工作是治疗麻风病,这是一种感染我们神经的细菌。麻风病对我们的神经有一些不寻常的影响。这让他们无法工作。它使我们无法感知皮肤的疼痛。这是如何发生的几乎完全不清楚,但我们知道它涉及免疫系统。我想弄清楚的是麻风病是如何夺走我们的免疫系统并导致它攻击我们的神经系统的?我们能否利用这种微生物来了解免疫系统和神经系统之间的相互作用是如何发生在许多其他疾病中的?我实验室的另一半研究的是结核分枝杆菌感染,其中最常见的是脑膜炎。在每一种疾病中,我们感兴趣的是了解微生物如何调节神经系统中的炎症以及炎症如何破坏神经系统的细胞并改变它们的功能。

我们发现这些异国情调的传染病的真正迷人的事情之一是它们激活了在具有阿尔茨海默,帕金森病或多发性硬化的人的大脑中激活的相同炎症途径。在神经系统中的炎症作品的方式似乎在这些感染和这些常见的人类神经变性条件之间具有类似的方式。所以,我们学习这些感染的学习将是,我们认为广泛适用于理解许多人类的神经炎症状况。

问:你从当前的COVID-19大流行和你的研究中得出了什么相似之处?

一种。在SARS-CoV2和我研究的感染之间有很多有趣的联系!在基础生物学方面,一些COVID患者有神经症状(例如,失去嗅觉和味觉)。一些患新冠肺炎的儿童患有血管炎症,类似川崎病,这是我实验室的另一个兴趣。这也与发生在细菌性脑膜炎中的血管炎症重叠,这是我们工作的另一个重点。我们似乎很可能在某个时候继续这些COVID项目中的一个。

从公共卫生的角度来看,我很遗憾地说,COVID-19正在影响结核病最严重的患者群体:生活在贫困中的人。为了理解这一点,我正在与历史学家一起将COVID-19与过去的流行病进行比较。值得注意的是,我们发现,COVID-19期间我们看到的恶劣人类行为(种族主义、仇外心理、暴力、粮食短缺、虚假信息运动)并不新鲜!相反,人类对流行病有同样的反应,可以追溯到最早有记录的疫情爆发。我觉得这既令人欣慰,又非常令人失望。这项研究将是我2021年春季关于瘟疫(BILD 30)的本科课程的重点。

问:描述您的科学兴趣原点故事。

一种。很奇怪,我是通过我的父母迷上科学的。他们都是艺术史学家,所以在成长的过程中,我和他们一起在欧洲待了很长时间,听他们讲各种各样的瘟疫,这些瘟疫席卷了欧洲,夺走了很多人的生命。他们感兴趣的是这对艺术的影响。我更感兴趣的是:传染病是如何杀死三分之一的欧洲人的?这是令人惊讶的,甚至是可能的,这是真正让我印象深刻的。

我喜欢对他们有历史背景的传染病,并且在整个人类历史上都很重要。麻风病是一个很好的例子,也是结核病。这些是最早的人类传染病。因此,有很多证据表明他们改变了人类在我们的DNA方面发展的方式,肯定是,但对我来说,我也对他们的文化所发展的方式改变了如何改变。

当结核病、麻风病和其他传染病在欧洲流行时,它们改变了欧洲社会和历史的一切。它们改变了战争的结果,改变了人们创作的艺术,改变了人们创作的音乐。以鼠疫为例,他们大幅降低了欧洲的人口密度。所以这些疾病对人类历史的发展产生了巨大的影响。

问:很多人没有意识到麻风病仍然在世界许多地方肆虐。

一种。今天,麻风病不是对大多数美国人的关注。每年有大约200,000个新案例,但它们主要发生在南美洲和东南亚。因此,这种疾病不是从世界上消失的任何手段,但它在频率下降了很多。那么,为什么我对疾病感兴趣?

麻风病有一种有趣的生物学现象。这是一种最古老的人类感染微生物。它与我们的免疫系统共同进化了数万年。所以,如果你想了解你的免疫系统是如何工作的,还有什么比一个有机体更好的老师呢?这个有机体从我们成为智人以来,就一直在与我们的免疫系统进行高水平的博弈。

麻风病不是一种感染,美国人通常会有任何经验,但我真的认为我们生活在全球村全球社区。因此,我可能遇到的感染与秘鲁贫困人士的感染者可能遇到的感染者不再重要。然而,没有达到这些感染和贫困疾病的资金。我想成为解决方案的一小部分。我想确保在传染病研究上花费的钱并没​​有讨论对美国人,富裕的美国人重要的事情。我认为贫穷的疾病是一个值得花钱的地方。

问:您如何研究这些疾病?

一种。我们使用的生物模型是斑马鱼。成年后,它们大约有一英寸半长,但幼虫只有一到两毫米长,它们最引人注目的一点是它们是完全透明的,有点像玻璃。所以,这意味着我们可以做非常好的亚细胞共聚焦成像微生物与神经系统或免疫系统的相互作用在动物活着的任何地方。我们可以拍下这些非常可爱的延时视频微生物感染大脑并改变大脑中不同细胞的功能。

斑马鱼已经在神经科学中使用了数十年,并且在免疫学中越来越多地利用它们,但没有人真正将神经科学工具中的斑马鱼和斑马鱼中的免疫工具汇集在一起​​。我基本上将这两个工具集合在感染的背景下。因此,遗传和成像的组合使我们在任何其他模型生物体中不可用的神经学感染前所未有的神经感染观点。

问:你为什么选择来到uc圣地亚哥?

一种。我认为加州大学圣地亚哥分校是微生物学和神经生物学研究中最令人兴奋的地方之一。这里所做的研究是非常前沿的,真的是在挑战极限。但他们支持科学家进行这类研究。我的研究有点不同寻常。当我去找工作的时候,我很担心,会有人想雇佣一个治疗麻风病的人吗?

幸运的是,人们所做的。但是我认为我一直在寻找的事情之一是,愿意冒险尝试与我和追求其中的一些问题,其他人并没有在现场微生物追求的机构。我知道我做出了正确的选择。我的时间令人惊叹。我非常满意从机构的支持,与学生和UC圣地亚哥的学术环境。我对我的研究在这里的学术环境方面发挥作用的方式不再感兴趣。

麦格兰赢得了她的博士学位。在哈佛医学院的微生物学和分子遗传学中,并完成了华盛顿大学和UCLA的博士后职位。她加入了2018年分子生物学科学分区。