#新华网#科普：揭开细胞与氧气“互动”的神秘面纱——解读2019年新华社斯德哥尔摩10

　　新华社斯德哥尔摩10月7日电氧气是我们生命活动的第一需要。早在几世纪前，人类就意识到了氧气的重要作用，但是细胞如何适应变化的氧气水平长久以来仍是未知数。来自美国和英国的三名科学揭开了细胞如何与氧气互动的神秘面纱，并因此获得2019年诺贝尔生理学或医学奖。

　　评奖委员会说，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的研究成果揭示了生命中一个最基本的适应性过程的机制，为我们理解氧气水平如何影响细胞新陈代谢和生理功能奠定了基础。这一发现也为人类开发有望对抗贫血、癌症以及许多其他疾病的新策略铺平了道路。

　　挪威诺贝尔委员会成员兰达尔约翰逊评价说，这真正是一个教科书级别的发现。

　　在漫长进化过程中，人类和其他动物演化出一套确保向组织和细胞充足供氧的机制。例如，人类颈动脉体中就含有感知血氧水平的特殊细胞。 1938年的诺贝尔生理学或医学奖就授予相关研究，当年获奖研究揭示了颈动脉体在感知不同血氧水平后，是如何与大脑交流从而调节呼吸频率的。

　　除了颈动脉体对呼吸的调控机制，动物对供氧还有更为基本的生理适应机制。比如红细胞可为身体各组织运送氧气，缺氧情况下，一个关键生理反应是体内名为促红细胞生成素（EPO）的激素含量上升，从而刺激骨髓生成更多红细胞以运送氧气。自上世纪90年代起，拉特克利夫和塞门扎就开始探索这一现象背后的机制。

　　二人都研究了EPO基因与不同氧气水平的互动机制，最终发现了在低氧环境下起到调控器作用的关键蛋白质缺氧诱导因子（HIF）。 HIF不仅可以随着氧气浓度改变发生相应改变，还能调控EPO表达水平，促进红细胞生成。塞门扎探明了HIF实际上包含两种蛋白质，分别为HIF-1和ARNT 。

　　科学家们还发现，当氧气水平上升时，体内HIF-1数量会急剧下降。它是如何在富氧环境下被降解的呢？

#新华网#科普：揭开细胞与氧气“互动”的神秘面纱——解读2019年诺贝尔生理学或医学奖成果。　　正是肿瘤专家凯林在研究一种罕见遗传性疾病希佩尔－林道（VHL）综合征时，解开了这一谜团。他的研究也因此与上面两名科学家的研究联系到一起。凯林发现， VHL综合征患者因VHL蛋白缺失饱受多发性肿瘤之苦。典型的VHL肿瘤内常有异常新生血管，这可能与氧气调控通路有关。在后续研究中，他又发现，正是VHL蛋白通过氧依赖的蛋白水解作用，负向调节了HIF-1 。

#新华网#科普：揭开细胞与氧气“互动”的神秘面纱——解读2019年诺贝尔生理学或医学奖成果。　　揭示细胞的氧气调控通路，不仅具有基础科研价值，还有望带来疾病新疗法。比如，调控HIF通路将有助于治疗贫血；而降解HIF-1等相关蛋白有可能抑制血管生成，从而有助对抗需要新生血管供养的恶性肿瘤。