2019年諾貝爾醫學獎在10月7日揭曉，美國與英國三位學者格雷格·塞門扎（Gregg L. Semenza）、威廉·凱林（William G. Kaelin Jr）和彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）因為發現了細胞如何感測和應對氧氣濃度變化，而共同獲獎。
諾貝爾委員會稱，這一發現「揭示了生命中最重要的適應機制之一」，並為對抗癌症、貧血及許多其它疾病開創新療法鋪平了道路。
人體如何利用氧氣？醫學界研究百年
氧氣對人體至關重要，捏住鼻子半分鐘，你就能深切體會到這一點。
醫學界一直在研究人體如何利用氧氣，此前也有科學家在這個領域獲得諾貝爾獎。1931年的諾貝爾醫學獎得主瓦爾堡（Otto Warburg），發現細胞在酶促反應過程中，利用氧氣把食物轉化為能量；1938年的諾貝爾獎授予了比利時醫學家海門斯（Corneille Heymans），因他發現了人的頸動脈如何根據血液氧氣濃度，來調節呼吸的頻率。
然而，在不同濃度的氧氣下，細胞是如何調節「呼吸」的，卻一直無人知曉。
正如人需要呼吸，人體中的每一個細胞都需要「呼吸」氧氣，而且它們需要一定的氧氣濃度，太多也不行，太少也不行。「如果你身體裡的氧氣太少，組織和細胞就會死亡。」紐約大學格朗尼醫學中心白血病項目主任、醫師科學家拉烏爾‧蒂貝斯（Raoul Tibes）博士解釋，今年的諾貝爾獎，相當於發現了細胞調節呼吸的機制。
隨著氧氣的濃度升高、降低，細胞也會根據環境的變化而做出「自我調適」。
這種機制影響著人的生理變化，幫助人體調節免疫力、新陳代謝。不僅如此，它也是癌症、貧血、心肌梗塞等許多疾病的核心問題。
細胞、氧氣與癌症
塞門扎多年前就曾提出疑問，癌細胞為什麼要擴散到周圍的器官，又為什麼要進入血液，遊走到身體各處？
後來他萌生了一個想法，這些癌細胞可能在「尋找氧氣」。
於是，他把注意力轉向了一種「促紅細胞生成素（EPO）基因」，當這種基因被激活時，身體就會製造更多的攜帶氧氣的紅細胞，從而運送更多氧氣。
他進一步發現，當細胞處於缺氧狀態下，體內有一種「缺氧誘導因子」（HIF）基因，它能打開促紅細胞生成素基因的「開關」，爲細胞供氧。
也就是說，隨著腫瘤不斷變大，會消耗很多氧氣。缺氧的癌細胞為了繼續增殖，就想方設法獲得氧氣，這就造成了癌症的惡化。塞門扎在記者會上提到，「當這些（癌）細胞缺氧，它們會打開基因，讓它們得以繼續侵略、轉移、擴散到全身。」
而基於這一發現，可以研發新藥物，切斷癌細胞的呼吸供氧，從而把癌細胞「憋死」。
2019諾貝爾醫學獎 對於多種疾病有重要意義
三位學者的發現，釐清了人體細胞的氧氣感測機制：
● 在氧氣濃度低時，細胞缺氧，「缺氧誘導因子」基因可以激活其它基因製造紅細胞，幫助帶來更多氧氣；
● 當氧氣濃度恢復正常時，另一種基因會把「缺氧誘導因子」去除。
在癌細胞裡，這些關鍵基因可能過於活躍或失效，從而讓癌細胞得以獲取更多的氧氣和營養。
「了解這個概念非常重要，這樣一來，你就知道癌細胞出了什麼問題。」蒂貝斯博士說，「研究人員就能研發藥物，激活或抑制這些基因。」
目前已經有幾種新的藥物在研發之中，另有一種治療慢性腎臟病貧血問題的新藥在中國和日本被批准，幫助病人製造更多紅細胞、改善貧血症狀。
「這個發現對於心血管疾病、心肌梗塞或中風等疾病也很重要。」蒂貝斯博士補充，這些疾病都因血管堵塞導致細胞缺氧壞死，除了打通血管外，如果能避免氧氣太少給細胞帶來的損傷，也許有可能讓心肌梗塞病人更好地存活，讓中風病人的大腦損傷程度減輕。
大量疾病和這一機制有關。諾貝爾醫學獎評審委員約翰遜（Randall Johnson）說，「這些發現，已經開始影響醫學治療的應用方式。」如果能調控這個過程，就能促進研發癌症、貧血、心肌梗塞、中風、肺病等多種疾病的治療方法。
生理學會會長布里奇特·倫勃（Bridget Lumb）表明，除了疾病治療外，「它對於無論是傷口的恢復、疾病的預防，甚至提升運動表現，都有重大意義。」
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責任編輯：李曉明
