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中新網(wǎng)10月8日電 綜合報道，任何動物均需借助氧把食物轉(zhuǎn)化為能量,，當(dāng)身體含氧量改變,，體內(nèi)細(xì)胞便需作出相應(yīng)調(diào)整，繼續(xù)有效提供能量,。3名分別來自美國和英國的科學(xué)家塞門薩,、拉特克利夫和凱林憑研究細(xì)胞缺氧反應(yīng)的機制，揭開氧氣對細(xì)胞活動的具體影響,，成為治療癌癥,、貧血等多種疾病的新希望，共同奪得2019年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,。

曾同獲頒拉斯克醫(yī)學(xué)獎

據(jù)悉,，獲獎的3人在2016年曾同獲頒拉斯克醫(yī)學(xué)獎，表揚他們有關(guān)細(xì)胞如何適應(yīng)不同氧氣環(huán)境的研究,。

拉斯克醫(yī)學(xué)獎是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最有名的獎項之一,，僅次于諾貝爾獎，不少得獎?wù)咂浜缶玫街Z貝爾獎,，故有“諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎風(fēng)向標(biāo)”之稱,。他們亦在2010年獲頒加拿大蓋爾德納國際獎。

62歲的威廉?凱林(William G. Kaelin Jr)是哈佛醫(yī)學(xué)院教授,、癌癥專家,，在丹娜-法伯癌癥研究所擁有專屬研究實驗室。

65歲的彼得?拉特克利夫(Sir Peter J. Ratcliffe)則是牛津大學(xué)教授,，于校內(nèi)設(shè)立獨立研究團(tuán)隊,，是研究腎病的專家，探討在缺氧環(huán)境下,，人體如何產(chǎn)生一種能制造紅血球的荷爾蒙,，從而作出調(diào)節(jié)。

格雷格?塞門扎(Gregg L. Semenza),，63歲,，是美國約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)教授，曾撰寫逾400篇研究論文,，被引用逾13萬次,。在高中生物老師的指導(dǎo)下，他對科學(xué)產(chǎn)生興趣,，就讀哈佛大學(xué)期間,，得悉一名朋友的孩子患上唐氏綜合癥，促使他決心研究兒科基因?qū)W,。

揭秘細(xì)胞適應(yīng)缺氧機制

動物細(xì)胞和組織可攝取的氧含量時有變化,，例如高地環(huán)境氧含量較少，當(dāng)人體缺氧時,，紅血球生成素(EPO)含量會增加,，讓身體制造更多紅血球，亦可能制造新血管,，即使早于胚胎初形成時,，人體已有適應(yīng)含氧量變化的能力,。

然而，科學(xué)家一直無法解答,，氧分子在這一過程中所扮演的角色,。

美國約翰霍普金斯大學(xué)教授塞門薩和英國牛津大學(xué)教授拉特克利夫，多年來研究含氧量與EPO的關(guān)系,，其中,，塞門薩運用基因改造老鼠，發(fā)現(xiàn)人類所有組織均能感應(yīng)含氧量的變化,，而非限于產(chǎn)生EPO的腎臟,，而EPO的活躍程度，則受缺氧反應(yīng)元(HRE)的脫氧核糖核酸(DNA)中一組蛋白影響,，名為缺氧誘導(dǎo)因子(HIF),。

塞門薩于1995年進(jìn)一步確認(rèn)，HIF由兩組蛋白組成,，分別為HIF-1α和ARNT(又稱HIF-1β)。塞門薩及拉特克利夫發(fā)現(xiàn)當(dāng)含氧量偏高時,，細(xì)胞只含有少量HIF-1α,，原因是它會跟人體中的氧產(chǎn)生降解反應(yīng)，最終消失,。當(dāng)含氧量下降,，HIF-1α則會跟ARNT結(jié)合，使EPO含量上升,，但科學(xué)家仍未得悉當(dāng)中機制,。

美國哈佛大學(xué)教授凱林在研究罕見遺傳疾病“VHL癥候群”時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)癌細(xì)胞缺乏VHL基因,，細(xì)胞內(nèi)的HIF-1α含量將非常高,，而向癌細(xì)胞注入VHL基因后，細(xì)胞便恢復(fù)正常,，顯示VHL基因或會影響細(xì)胞是否出現(xiàn)缺氧反應(yīng),。拉特克利夫其后再進(jìn)行實驗，證實VHL基因正是HIF-1α降解反應(yīng)的關(guān)鍵,。

拉特克利夫和凱林隨后繼續(xù)探究氧分子,、VHL與HIF-1α之間的互動，并于2001年同時發(fā)表研究結(jié)果,。兩人發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧含量正常時,，氧分子會變成氫氧根，并與HIF-1α結(jié)合,。VHL這時會識別出HIF-1α,，制造降解反應(yīng),，HIF-1α因此消失，無法促使EPO活動,。而在缺氧情況下,，由于氧分子減少，因此無法吸引VHL,，使HIF-1α得以跟ARNT結(jié)合,，成為HIF，進(jìn)而刺激EPO活動,，制造更多紅血球,。

擴大人類對生物反應(yīng)認(rèn)知

大部分疾病的其中一個根源，正是細(xì)胞無法響應(yīng)含氧量變化,，例如癌細(xì)胞會干擾人體制造新血管的過程,，使癌細(xì)胞更易繁殖。醫(yī)藥界基于塞門薩等人的研究結(jié)果,，研發(fā)刺激或阻止細(xì)胞缺氧反應(yīng)的藥物,，例如只要讓人體制造更多紅血球，便有望治愈貧血,。

評審認(rèn)為,，3人確立氧氣含量對細(xì)胞新陳代謝，以及其他生理活動的影響,，大幅擴大人們對生物反應(yīng)的認(rèn)知,，有助革新對抗疾病的策略，他們將分享900萬瑞典克朗獎金,。

來源：中新網(wǎng)

千島湖新聞網(wǎng)　　編輯：于一