2019年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉 3位科學家獲獎
作者:勃潺
【環球網科技綜合報道】北京時間10月7日下午5點30分,2019年諾貝爾生理學或醫學獎公佈,他們分別是來自哈佛醫學院達納-法伯癌症研究所的威廉·凱林(William G. Kaelin, Jr.),牛津大學和弗朗西斯·克里克研究所的彼得·拉特克利夫(Peter J. Ratcliffe) 以及美國約翰霍普金斯大學醫學院的格雷格·塞門扎(Gregg L. Semenza);獲獎理由是表彰他們在理解細胞感知和適應氧氣變化機制中的貢獻,同時三位獲獎者將分享900萬瑞典克朗獎金(約合653萬人民幣)。

簡單一點來説,今年獲得諾貝爾生理學或醫學獎3位科學家的研究解釋了為什麼對人類以及絕大多數動物而言,氧氣是那麼的重要。而理解細胞在分子水平上感受氧氣的基本原理,對深入理解腫瘤或是癌症的發生十分重要,另外低氧和許多疾病有關,例如心肌梗死、中風和外周血管疾病等。
事實上,幾個世紀之前,人類就理解氧氣的基本重要性,但細胞如何適應氧氣含量水平的變化一直是未知的。上述三位獲獎者發現了細胞是如何感知和適應氧氣含量的變化的,他們發現了調節基因活性以應對不同氧氣含量水平的分子機制。
在知乎上關於“如何通俗地理解2019 年諾貝爾生理學或醫學獎?”的問答中,知乎網友莫小軒表示:對人類和動物來説氧決定機體的健康和疾病。由於這些諾貝爾獎得主的開創性工作,我們對不同的氧氣水平如何調節基本的生理過程有了更多的瞭解。氧感應允許細胞適應低氧水平的新陳代謝:例如,在我們的肌肉中,在劇烈運動時。氧氣感應控制的適應過程的其他例子包括新血管的生成和紅細胞的產生。我們的免疫系統和許多其他生理功能也通過O2感應機制進行微調。在胎兒發育過程中,氧感覺對控制正常血管的形成和胎盤的發育至關重要。
氧感覺是許多疾病的核心。例如,慢性腎功能衰竭患者常因EPO表達減少而導致嚴重貧血。如前所述,促紅細胞生成素由腎臟細胞產生,對控制紅細胞的形成至關重要。此外,氧調節機制在癌症中有重要作用。在腫瘤中,氧調節機制被用來刺激血管的形成和重塑代謝,以有效地增殖癌細胞。學術實驗室和製藥公司正在進行的緊張努力現在集中於開發能夠通過激活或阻斷氧氣感應機制來干預不同疾病狀態的藥物。
揭示生物氧氣感知通路,不僅在基礎科學上有其價值,還有望帶來創新的療法。比如倘若能通過調控HIF-1通路,促進紅細胞的生成,就有望治療貧血。而干擾HIF-1的降解,則能促進血管生成,治療循環不良。
另一方面,由於腫瘤的生成離不開新生血管,如果我們能降解HIF-1α或相關蛋白(如HIF-2α),就有望對抗惡性腫瘤。目前,已有類似的療法進入了早期臨牀試驗階段。
附:諾貝爾生理學或醫學獎近5年獲獎者
2018年,美國免疫學家詹姆斯艾利森與日本生物學家本庶佑,憑藉他們發現負性免疫調節治療癌症的療法方面的貢獻。
2017年,三名美國科學家傑弗裏霍爾、邁克爾羅斯巴什和邁克爾揚,憑藉他們在研究生物鐘運行的分子機制方面的成就獲獎。
2016年,日本科學家大隅良典憑藉在細胞自噬機制研究中取得的成就獲獎。
2015年,中國女藥學家屠呦呦,以及愛爾蘭科學家威廉坎貝爾和日本科學家大村智,憑藉他們在寄生蟲疾病治療研究方面取得的成就獲獎。
2014年,擁有美國和英國國籍的科學家約翰奧基夫以及兩位挪威科學家梅-布里特莫澤和愛德華莫澤,憑藉他們發現大腦定位系統細胞的研究獲獎。