与我们“息息”相关的诺贝尔奖

北京时间10月7日，2019诺贝尔生理学或医学奖评选结果揭晓。诺贝尔委员会宣布，将此奖项颁发给小威廉·G·凯林教授、彼得·J·拉特克利夫教授以及格雷格·塞门扎教授，以表彰3人对生物氧气感知通路的研究。

这个研究，关乎人体对于氧气的需求，缺乏氧气，会窒息;氧气过多，又会中毒。为此，人体演化出了诸多精妙的机制，来控制体内氧气的平衡。

上世纪90年代，塞门扎教授和拉特克利夫教授开始研究缺氧如何会引起促红细胞生成素（EPO），结果发现了一个不仅会随着氧浓度改变而发生相应改变、还可以控制EPO表达水平的转录增强因子，就是HIF。3位科学家发现：当氧气含量较高时，细胞内含有非常少的HIF-1α（缺氧诱导因子）。然而，当氧气含量低时，HIF-1α的含量就会增加，它可以结合并调节促红细胞生成素基因，以及其他含有HIF结合片段的基因。

EPO（促红细胞生成素），是肝肾分泌的一种糖蛋白激素，可以刺激红细胞的生成，让人可以对抗一定程度的缺氧。EPO可以治疗贫血，与运动员也有关联，因为它对耐力的提升至关重要。一位职业运动员说，小时候曾在不知情的情况下以“肌肉营养药”的名义被教练注射过EPO，那段时间，他的耐力项目成绩突飞猛进，“感觉不到累，觉得自己的耐力无穷无尽，可以随意跟着别的运动员跑，想什么时候超他们都行。”

所以，反兴奋剂组织早在上世纪90年代初就把EPO列为了禁药，但直到2000年，靠谱的EPO检测方法才出现。2012年，美国反禁药组织指控曾经的自行车之神兰斯·阿姆斯特朗长期使用EPO，他的整个奇迹职业生涯都离不开EPO，包括1999年至2005年之间连续7届环法冠军。而阿姆斯特朗用一种与他神迹时代截然不同的方式承认了这些指控，在全球最火的真人秀上认罪。

科普作家、北京大学药学院客座教授李治中解释，“氧气感知通路，其实说的就是我们人体的每个细胞，能够感知它生活的环境中有多少氧气。细胞感知氧气浓度对各种正常的生理活动，比如胚胎发育、锻炼身体都有非常密切的关系。如果没有这个氧气感知通路，细胞就不能对很多行为，包括外界和内部的环境有明确的感知，从而做出调整，它对我们的生活非常的重要。”比如在一些癌细胞或者在胚胎发育过程中，这些细胞因为生长比较迅速，会出现缺氧状态，从而激活感知信号通路，“通路就会做出调整措施，包括让细胞分泌一些因子来促使新血管的生成，获得氧气;另外也会促使细胞能够坚持活下来。如果没有这个信号通路，一旦缺氧，细胞就有可能死亡，或者进入一种完全不生长的不健康的状态。不管是正常生理还是疾病，这种信号通路对于细胞是非常重要的。” 对于氧气感知通路有很多有意思的研究，比如运动员在高海拔低氧的情况下训练，会一定程度上激活该信号通路，让身体产生一定的适应性，提高各方面对于氧气的反应。这个通路通常情況下是应激性的、短期的通路。李治中表示，“从长期适应来看，比如西藏人在这条信号通路上出现了一个基因突变，让他们在低氧环境下生活相比平原的人生活得更好。”

谈及药物方面的应用，李治中表示，“目前有好几个大的药厂、小的生物技术公司都在开发针对这个通路的药物，走在最前面的是针对肾癌开发了这个通路的药物。它的难点在于找到什么样的癌细胞或者什么样的疾病，对于这个信号通路特别敏感，一旦用相关药物干预就能产生效果。目前看来，肾癌治疗可能是最先被应用的领域。”

（综合《钱江晚报》10.8、《21世纪经济报道》）