三名研究人员因了解氧气水平如何影响细胞代谢和生理功能而共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。这项工作帮助开发了抗贫血,癌症和许多其他疾病的新药。

诺贝尔委员会今天上午宣布,哈佛大学的威廉·凯林(William G. Kaelin Jr.),英国的弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的彼得·J·拉特克利夫爵士(Sir Peter J. Ratcliffe)和约翰·霍普金斯大学( Johns Hopkins University)的格雷格·塞梅扎(Gregg L. Semenza)获此殊荣stylechina.com。该委员会说,他们的研究发现了调节氧含量不同的基因的分子机制。氧气的重要性已经被了解了一段时间,但是直到现在,人们仍不了解细胞如何适应氧气水平的变化。通过这项工作,科学家们为我们了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础。
氧气感测是许多疾病的核心,也是胎儿发育必不可少的。诺贝尔委员会还指出,在新血管的产生和红细胞的产生以及免疫系统的生理功能中,氧传感的重要性。
Semenza研究了促红细胞生成素(EPO)基因,该基因可导致红细胞生成增加。他的部分工作研究了如何通过改变氧气含量来调节EPO基因。他的研究表明,EPO基因旁边的特定DNA片段显示出介导对缺氧或低氧水平的反应。Ratcliffe还研究了EPO基因的氧依赖性调节。该委员会说,两位研究人员都发现“几乎所有组织中都存在氧传感机制,不仅存在于正常产生EPO的肾细胞中。”在他的研究过程中,拉特克利夫发现了一种蛋白质复合物,该蛋白质复合物与被识别的DNA片段结合。氧气依赖的方式,他称之为缺氧诱导因子(HIF)。
Kaelin正在研究遗传性疾病von Hippel-Lindau病(VHL病)。遗传疾病导致某些具有VHL突变的癌症的风险增加。研究表明,VHL基因编码一种可预防癌症发作的蛋白质。Kaelin还显示缺乏功能性VHL基因的癌细胞会异常高水平表达低氧调节基因。但是当VHL基因重新引入癌细胞后,恢复了正常水平。这是一个重要的线索,表明VHL以某种方式参与了对缺氧反应的控制。
当Ratcliffe和Semenza同时发表研究时,这三名男子的工作相交,该研究表明HIF蛋白修饰与VHL一起起作用,以及它们如何适应不断变化的氧气水平。
“由于这些诺贝尔奖获得者的开创性工作,我们更加了解不同的氧气水平如何调节基本的生理过程。氧气感应使细胞能够使其新陈代谢适应低氧水平:例如,在剧烈运动期间肌肉中的氧气,”委员会在公告中说。
该委员会进一步补充说,在癌症中,体内的氧气调节机制是刺激血管形成的关键,并有助于重塑新陈代谢,以实现“癌细胞的有效增殖”。
该委员会指出:“学术实验室和制药公司正在进行的艰巨努力,现在集中在开发可通过激活或阻断氧气传感机制来干扰不同疾病状态的药物。”
去年的诺贝尔生理学和医学奖授予了美国医生James Allison和日本医生Tasuku Honjo,以表彰他们在抗癌检查点抑制剂方面的发展。