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本文共 1779 字，阅读时间约 5 分钟  10月7日下午，想必不少人被2019年诺贝尔生理学与医学奖刷屏了。 今年的获奖者是3位分别来自英国和美国的科学家，威廉·凯林（William G. Kaelin Jr.）、彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe） 、格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza），以表彰他们在“在细胞如何感知和适应供氧环境变化”方面的获得的决定性研究成果和卓越贡献。  来源：www.nobelprize.org 不过，很多人看了一些解读，可能仍然一头雾水：什么是氧感知通路？这个研究能应用到疾病治疗上吗？ 今天，腾讯医典就用通俗的方法，给大家讲讲今年诺奖的主角——氧气，和缺氧诱导因子HIF(Hypoxia-inducible factors) 的故事。 如果人体是一座城市，我们的细胞就是城市里的市民。每个市民都要用电（也就是能量）才能正常生活。但他们并不靠外界供电，而是每个市民家里都有一个发电机（线粒体），可以自己“发电”。发电机的燃料是葡萄糖，但所有的燃料都要靠氧气才能助燃。所以，市民们需要源源不断的氧气，才能生存下来。 那么，氧气是如何送到细胞里的呢？ 我们的血管就像一条条四通八达的道路，路上开着很多给“市民”运送氧气的“小卡车”——它们就是血液里的红细胞。红细胞从“氧气工厂”肺泡那里获得氧气，再把氧气送到千家万户。 不过，氧气太多和太少都不利于市民正常生活。 在外界环境低氧的情况下，市民们会慢慢开始缺氧，于是都开始“呼叫送氧车”。红细胞“送氧车”明显不够用了，需要造出更多的红细胞才能周转。怎么办呢？ 这时候，“红细胞造车厂”的造车工人——促红细胞生成素（EPO），就开始加班加点地指挥“造车”了。 格雷格·塞门扎和彼得·拉特克利夫的团队都发现，在“造车厂厂长”——EPO基因的旁边还有一个DNA片段。它就像一个市场情报员，外面缺一旦缺氧，它很快就能知道，然后迅速和厂长开会，组织造车工人们加班生产。 但这段DNA是如何感应到缺氧和氧气充足的呢？ 这时候，一个重要的蛋白质组合——缺氧诱导因子HIF闪亮登场了。这个组合里有2名成员，一个叫HIF-1α，另一个叫HIF-1β（它还有一个艺名，ARNT）。 今天要讲的主要是HIF-1α。 它就像一个可以自由移动、通风报信的“传感器”，作用很简单，却很重要： 
 那么，HIF-1α传感器是被谁“回收”的呢？ 这就不得不提到威廉·凯林的发现了。 他当时正在研究一种叫VHL综合征的遗传病。这种病是由VHL基因突变引起的，带有这种遗传基因的家族，患上某些肿瘤（如脑血管母细胞瘤、视网膜血管母细胞瘤）的风险会明显升高。 他发现，这类患者的癌细胞里缺乏VHL基因，而专门生产“传感器”的缺氧调节基因却多得不正常。本来外面不缺氧，HIF-1α传感器却成堆成堆地放了出来，也没人回收。 市场情报员收到“缺氧”的错误情报，于是“造车工人”促红细胞生成素、“修路工人”血管内皮生成素都开始加班，红细胞、新血管大量生成，大批大批的氧气被送到了癌细胞身边。 而VHL基因表达的蛋白质VHL就像“城管”，一旦有它在，就能阻止这些“违建工程”，从而抑制癌症的发生。 那么VHL是怎么工作的呢? 紧接着，拉特克利夫的团队又有了关键的发现：在氧含量正常的情况下， VHL城管会亲自出马，直接参与HIF-1α传感器的“环保回收行动”。 |
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