憑什麼「氧感知通路」能獲諾獎？

昨天諾貝爾生理學或醫學獎的結果

想必大家都已經知道了

來自美國的小威廉·凱林教授

格雷格·西門扎教授

以及來自英國的彼得·拉特克利夫爵士

因發現"氧感知通路"而獲獎

圖自諾貝爾獎官網

不過雖然知道了結果

但相信很多人對「氧感知通路」是啥

還是一頭霧水

簡單來說

「氧感知通路」其實研究的是

一個似乎沒必要多想的生理功能

"呼吸"

再準確點說則是

「缺氧」

缺氧想必大家都經歷過

比如有時劇烈運動後

我們會覺得頭暈眼花、喘不上氣

這就是缺氧的表現

這時我們就會明顯感到自己心跳加快、大口喘氣

這其實是我們身體對缺氧做出的部分反應

還有一些反應

我們自己是感受不到的

比如在缺氧時

我們體內的促紅細胞生成素水平就會上升

促紅細胞生成素？

這個名字是不是有點耳熟

沒錯

蝌蚪君在之前一篇科普興奮劑的文章中

提到過它

（忘記的同學們可以點擊這裡複習）

促紅細胞生成素

能使體內紅細胞數量增加

而紅細胞

是人體內通過血液運送氧氣的主要媒介

也就是說

雖然促紅細胞生成素並不能直接產生氧氣

但它能生成氧氣的搬運工

從而增加氧氣的供應

圖自biomedworld

所以，缺氧並不可怕

因為人體細胞能夠探測氧氣的濃度

並隨時作出反應

那麼問題就來了

是誰在低氧環境下給細胞「通風報信」的呢？

答案就是

「缺氧誘導因子-1α」（HIF-1α）

圖自網絡

西門扎教授和拉特克利夫爵士發現

當我們體內氧氣濃度較低時

HIF-1α就會進入細胞核

通知相關基因起床幹活做出反應

看到這

可能有人會問了

那這獎和小威廉·凱林教授有啥關係

希佩爾-林道綜合徵（VHL綜合徵）

是一種罕見的常染色體顯性遺傳性疾病

患者由於VHL蛋白缺失

導致多發性的腫瘤

小威廉·凱林教授在研究VHL綜合徵時發現

這些患者的血管內皮生長因子

和促紅細胞生成素水平極高

因此他自然而然地想到

缺氧通路是否在這種疾病里有著某種作用

他發現

當人體氧氣濃度正常時

VHL蛋白能夠與HIF1-α結合併使其降解

防止人體過度反應

也就是說

如果VHL蛋白出了問題

HIF-1α就會長期存在下去

細胞便始終處於受到低氧刺激的狀態

小威廉·凱林教授 圖自網絡

好了

三位主角已全部登場

下面我們來說說

這個研究將來能為我們帶來什麼

比如對於貧血患者

我們可以通過調控HIF-1α的水平

甚至是干擾HIF-1α的降解

從而達到治療貧血的目的

而對於癌症患者

由於腫瘤的生成離不開新生血管

如果我們能用藥物打破癌細胞的缺氧保護

阻斷缺氧通路

是不是就有望對抗惡性腫瘤了呢

參考資料

1.https://mp.weixin.qq.com/s/zVM_j3YyQuiXiUwCtDZunQ

2.https://mp.weixin.qq.com/s/N8F7_fJNOC1zq8mlVatOjQ

3.https://mp.weixin.qq.com/s/HksVxEEp-SQ0NXIqIUjCTw

4.https://mp.weixin.qq.com/s/e1F0hOnCNVvA0UkZbaLw_Q

蝌蚪君綜合自網絡

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