英美三位科学家揭开细胞与氧的秘密

　　北京时间10月7日下午5点30分，2019年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩卡罗琳斯卡医学院揭晓，来自英美的三位科学家获此殊荣，他们分别是美国科学家威廉·凯林、格雷格·塞门扎以及英国科学家彼得·拉特克利夫，以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”方面所做出的贡献。

　　细胞与氧究竟有什么关系？

　　三位科学家的研究揭示了细胞适应氧气供应变化的分子机制。研究发现，一段特殊的DNA序列看似和缺氧引起的基因激活有关。如果把这段DNA序列安插在其他基因附近，那么在低氧的环境下，这些基因也能被诱导激活。后续研究发现，这段序列在细胞内调控了一种叫做HIF-1(HIF家族成员之一)的蛋白质，而这种蛋白由HIF-1α与HIF-1β组合而成。低氧出现可以快速启动低氧诱导因子HIF-1α，从而与在细胞核内原位存在的低氧诱导因子HIF-1β相结合，进而转录出多种可以对抗低氧损害的基因，产生出相应应对低氧后果的蛋白。其中包括：促红细胞生成素及其受体，以及提高与铁代谢密切相关的蛋白如转铁蛋白及其受体、抑制阻碍铁从细胞内转移出胞外的铁调素等等。与此同时，一旦低氧解除，机体中另一关键酶——脯氨酸羟化酶(PHD)迅速对HIF-1α上的特殊部位羟基化，使该作用迅速消失。

　　也就是说，三位科学家阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感受氧气含量的基本原理，揭示了其中重要的信号机制，为贫血、心血管疾病、黄斑退行性病变以及肿瘤等多种疾病开辟了新的临床治疗途径。

文/整理
执行主编/尹学兵
值班编辑/宜宜