2019年诺贝尔医学奖在10月7日揭晓，美国与英国三位学者格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza）、威廉·凯林（William G. Kaelin Jr）和彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）因为发现了细胞如何感测和应对氧气浓度变化，而共同获奖。
诺贝尔委员会称，这一发现“揭示了生命中最重要的适应机制之一”，并为对抗癌症、贫血及许多其它疾病开创新疗法铺平了道路。
人体如何利用氧气？医学界研究百年
氧气对人体至关重要，捏住鼻子半分钟，你就能深切体会到这一点。
医学界一直在研究人体如何利用氧气，此前也有科学家在这个领域获得诺贝尔奖。1931年的诺贝尔医学奖得主瓦尔堡（Otto Warburg），发现细胞在酶促反应过程中，利用氧气把食物转化为能量；1938年的诺贝尔奖授予了比利时医学家海门斯（Corneille Heymans），因他发现了人的颈动脉如何根据血液氧气浓度，来调节呼吸的频率。
然而，在不同浓度的氧气下，细胞是如何调节“呼吸”的，却一直无人知晓。
正如人需要呼吸，人体中的每一个细胞都需要“呼吸”氧气，而且它们需要一定的氧气浓度，太多也不行，太少也不行。“如果你身体里的氧气太少，组织和细胞就会死亡。”纽约大学格朗尼医学中心白血病项目主任、医师科学家拉乌尔‧蒂贝斯（Raoul Tibes）博士解释，今年的诺贝尔奖，相当于发现了细胞调节呼吸的机制。
随着氧气的浓度升高、降低，细胞也会根据环境的变化而做出“自我调适”。
这种机制影响着人的生理变化，帮助人体调节免疫力、新陈代谢。不仅如此，它也是癌症、贫血、心肌梗塞等许多疾病的核心问题。
细胞、氧气与癌症
塞门扎多年前就曾提出疑问，癌细胞为什么要扩散到周围的器官，又为什么要进入血液，游走到身体各处？
后来他萌生了一个想法，这些癌细胞可能在“寻找氧气”。
于是，他把注意力转向了一种“促红细胞生成素（EPO）基因”，当这种基因被激活时，身体就会制造更多的携带氧气的红细胞，从而运送更多氧气。
他进一步发现，当细胞处于缺氧状态下，体内有一种“缺氧诱导因子”（HIF）基因，它能打开促红细胞生成素基因的“开关”，为细胞供氧。
也就是说，随着肿瘤不断变大，会消耗很多氧气。缺氧的癌细胞为了继续增殖，就想方设法获得氧气，这就造成了癌症的恶化。塞门扎在记者会上提到，“当这些（癌）细胞缺氧，它们会打开基因，让它们得以继续侵略、转移、扩散到全身。”
而基于这一发现，可以研发新药物，切断癌细胞的呼吸供氧，从而把癌细胞“憋死”。
2019诺贝尔医学奖 对于多种疾病有重要意义
三位学者的发现，厘清了人体细胞的氧气感测机制：
● 在氧气浓度低时，细胞缺氧，“缺氧诱导因子”基因可以激活其它基因制造红细胞，帮助带来更多氧气；
● 当氧气浓度恢复正常时，另一种基因会把“缺氧诱导因子”去除。
在癌细胞里，这些关键基因可能过于活跃或失效，从而让癌细胞得以获取更多的氧气和营养。
“了解这个概念非常重要，这样一来，你就知道癌细胞出了什么问题。”蒂贝斯博士说，“研究人员就能研发药物，激活或抑制这些基因。”
目前已经有几种新的药物在研发之中，另有一种治疗慢性肾脏病贫血问题的新药在中国和日本被批准，帮助病人制造更多红细胞、改善贫血症状。
“这个发现对于心血管疾病、心肌梗塞或中风等疾病也很重要。”蒂贝斯博士补充，这些疾病都因血管堵塞导致细胞缺氧坏死，除了打通血管外，如果能避免氧气太少给细胞带来的损伤，也许有可能让心肌梗塞病人更好地存活，让中风病人的大脑损伤程度减轻。
大量疾病和这一机制有关。诺贝尔医学奖评审委员约翰逊（Randall Johnson）说，“这些发现，已经开始影响医学治疗的应用方式。”如果能调控这个过程，就能促进研发癌症、贫血、心肌梗塞、中风、肺病等多种疾病的治疗方法。
生理学会会长布里奇特·伦勃（Bridget Lumb）表明，除了疾病治疗外，“它对于无论是伤口的恢复、疾病的预防，甚至提升运动表现，都有重大意义。”
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责任编辑：李晓明
