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2019年诺贝尔医学奖揭晓发现细胞氧气感知有助剋服癌症3位英

2020-08-10  |  来源:http://www.taiyangchengyulechengweiyiguanwang.com  
 
2019年诺贝尔医学奖揭晓发现细胞氧气感知有助剋服癌症3位英

生物的身体需要氧气进行能量代谢,虽然这早就成为了常识,但是今年获奖的三位医学家发现了细胞在应对不同水平的氧气时,能够调节基因活动的分子机制。例如拉特克里夫发现,地球上包括人类在内的所有生物体里,细胞都具有测量氧气水平并进行调节的系统。

当人感到缺氧时,人体细胞就会分泌一种激素,让身体多生产点儿红细胞,儘快恢复氧气的供应。

美国医学家塞门扎和英国医学家拉特克利夫发现,这是因为在人体细胞中,有一种懂得垃圾分类的细胞因子,叫作缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)。他们发现,如果氧气浓度太低,缺氧诱导因子-1α就会进入细胞核,给相关的基因通报情况,让细胞赶紧做出反应。

那幺,当人体不缺氧时,缺氧诱导因子-1α又在做什幺呢?它完全不发挥作用,因为它被人体当作垃圾分解掉了。

美国医学家凯林和拉特克利夫陆续发现,这是因为在人体细胞中,还有一帮分子在默默地搞垃圾分类。当人体不缺氧时,氧气和一种叫作VHL的分子,会将缺氧诱导因子-1α,标记成了「易腐垃圾」。于是,细胞就会把它分解掉,防止人体过度反应。

这种缺氧保护机制十分重要。

正常细胞固然离不开它,但癌细胞更加离不开它!科学家推测,如果用药物打破癌细胞的缺氧保护,就有可能抑制癌细胞的生长,甚至杀死癌细胞!

氧气感知让细胞代谢能够适应不同的氧气水平,比如肌肉在剧烈运动的时候。其他例子包括新血管生成和红细胞的产生。我们的免疫系统和许多其他生理功能同样受到这一机制的调节。有证据显示,氧气感知对于胎儿发育也至关重要,它控制着正常的血管生成和胎盘发育。

氧气感知对许多疾病至关重要,例如,因为EPO表达减少,慢性肾衰竭患者经常严重贫血。EPO由肾细胞产生,对于控制红细胞产生极为重要。而且,氧气调节机制在癌症中也扮演了重要角色。在肿瘤中,氧气调节机制被用来刺激血管形成和重塑代谢,实现癌细胞的有效增殖。学术界和製药公司正在研发新葯,通过激活或阻断氧气感知机制,从而介入到疾病的不同阶段。

这3位科学家的伟大发现揭示了生命中最重要的适应性机制之一,同时有望为治疗癌症、贫血和其它疾病的新方法铺平道路。

有着诺贝尔奖风向标之称的《拉斯克基础医学奖》,2016年就授予了低氧诱导因子(HIF)的发现。哈佛医学院达纳-法伯癌症研究所的WilliamG.KaelinJr.,牛津大学弗朗西斯·克里克研究所的PeterJ.Ratcliffe以及美国约翰霍普金斯医学院的GreggL.Semenza发现低氧诱导因子信号通路与细胞感知、适应氧气有关联。

诺贝尔生理学或医学奖获奖自1901年首个奖项被颁发至今,这一在国际社会中具有广泛影响力的奖项已走过118个年头。而在历史上的216名诺贝尔生理学或医学奖的获奖者中,12人是女性。其中,美国细胞遗传学家麦克林托克(BarabaraMcClintock)是唯一一个由单个人独得该奖项的获奖者。最近一次获得该奖项的女科学家是来自中国的屠呦呦。

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