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十大名表排行,科普:揭开细胞与氧气“互动”的奥秘面纱——解读2019年诺贝尔生理学或医学奖效果-雷火app

admin 雷火电竞 2019-10-08 136 0
原标题:科普:揭开细胞与氧气“互动”的奥秘面纱——解读2019年诺贝尔生理学或医学奖效果

  新华社斯德哥尔摩10月7日电 氧气是咱们生命活动的第一需求。早在几世纪前,人类就认识到了氧气的重要效果,可是细胞怎么习惯改动的氧气水平长久以来仍是“未知数”。来自美国和英国的三名科学揭开了细胞怎么与氧气“互动”的奥秘面纱,并因而取得2019年诺贝尔生理学或医学奖。

  评奖委员会说,美国科学家威廉·凯林、格雷格·塞门扎以及英国科学家彼得·拉特克利夫的研讨效果“提醒了生命中一个最根本的习惯性进程的机制”,为咱们了解氧气水平怎么影响细胞推陈出新和生理功能奠定了根底。这一发现也为人类开发“有望对立贫血、癌症以及许多其他疾病的新策略铺平了路途”。

  挪威诺贝尔委员会成员兰达尔·约翰逊点评说,这真正是一个“教科书等级的发现”。

  在绵长进化进程中,人类和其他动物演化出一套保证向安排和细胞足够供氧的机制。例如,人类颈动脉体中就含有感知血氧水平的特别细胞。1938年的诺贝尔生理学或医学奖就颁发相关研讨,当年获奖研讨提醒了颈动脉体在感知不同血氧水平后,是怎么与大脑沟通然后调理呼吸频率的。

  除了颈动脉体对呼吸的调控机制,动物对供氧还有更为根本的生理习惯机制。比方红细胞可为身体各安排运送氧气,缺氧情况下,一个要害生理反应是体内名为促红细胞生成素(EPO)的激素含量上升,然后影响骨髓生成更多红细胞以运送氧气。自上世纪90年代起,拉特克利夫和塞门扎就开端探究这一现象背面的机制。

  二人都研讨了EPO基因与不同氧气水平的“互动”机制,终究发现了在低氧环境下起到“调控器”效果的要害蛋白质——缺氧诱导因子(HIF)。HIF不只能够跟着氧气浓度改动发作相应改动,还能调控EPO表达水平,促进红细胞生成。塞门扎探明晰HIF实际上包括两种蛋白质,分别为HIF-1α和ARNT。

  科学家们还发现,当氧气水平上升时,体内HIF-1α数量会急剧下降。它是怎么在富氧环境下被降解的呢?

  正是肿瘤专家凯林在研讨一种稀有遗传性疾病——希佩尔-林道(VHL)综合征时,解开了这一疑团。他的研讨也因而与上面两名科学家的研讨联系到一同。凯林发现,VHL综合征患者因VHL蛋白缺失饱尝多发性肿瘤之苦。典型的VHL肿瘤内常有反常重生血管,这或许与氧气调控通路有关。在后续研讨中,他又发现,正是VHL蛋白通过氧依靠的蛋白水解效果,负向调理了HIF-1α。

  提醒细胞的氧气调控通路,不只具有根底科研价值,还有望带来疾病新疗法。比方,调控HIF通路将有助于医治贫血;而降解HIF-1α等相关蛋白有或许按捺血管生成,然后有助对立需求重生血管供养的恶性肿瘤。

(责编:冯粒、曹昆)
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