孫學江刻 不久前,2019年諾貝爾生理醫(yī)學獎授予了來自美國、英國的三位科學家——威廉·凱林、彼得·拉特克利夫、格雷格·塞門扎,以表彰他們在理解細胞感知和適應氧氣變化機制中所作的貢獻。說起來,這次頒發(fā)的生理醫(yī)學獎與國慶檔上映的一部電影《攀登者》還有著種種聯系。相信很多朋友都了解甚至經歷過高原反應,而電影《攀登者》講述的就是國家登山隊攀登珠穆朗瑪峰的壯舉。您或許會好奇,在空氣稀薄的高原地區(qū),那些登山隊員如何能克服缺氧條件,攀上珠峰呢? 身體離不開氧氣,我們體內所有的新陳代謝反應都需要氧氣參與,我們吸進的氧氣會經過血液中的紅細胞運輸到全身各個部位的器官。所以,血紅細胞的數量決定了運輸氧氣的能力。 很早之前,科學家就知道當我們進入缺氧情況時,腎臟會分泌一種激素,叫做促紅細胞生成素(簡稱EPO),刺激造血器官產生更多的紅細胞,來提升氧氣的運輸能力。雖然很早就知道了這個原理,但是在其背后更深層次的機制卻是不清楚的。是什么控制了腎臟分泌這種激素?在氧氣充足的情況下,又是怎么調節(jié)的呢?這些問題,科學家們都不知道。直到此次獲獎的三位科學家的研究成果,才揭開了這個謎題。 首先,塞門扎、拉特克利夫發(fā)現了調節(jié)腎臟分泌EPO的調節(jié)因子:低氧誘導因子(簡稱HIF)。每當機體細胞缺氧時,HIF的濃度就會上升,它能進入到腎臟細胞核內,讓生成EPO的基因開始工作,也就生成了大量的EPO,以產生更多紅細胞。 而凱林在研究一種極易誘發(fā)癌癥的遺傳病時,發(fā)現了有些癌細胞里不能產生VHL蛋白,相反的這些癌細胞應對低氧環(huán)境的基因工作異?;钴S。于是,與前兩位科學家的研究成果結合在一起,他就發(fā)現VHL就是反作用于HIF的因素,當環(huán)境中氧氣濃度正常時,低氧誘導因子就沒有用了,這時候VHL就會出現把這些無用的誘導因子分解掉,就不會再刺激腎臟產生EPO了。 這樣一正、一反的調節(jié)控制,讓我們機體在氧氣濃度不同的條件下能夠正常地應對。這也是為什么登山隊隊員能適應高原缺氧環(huán)境的原因之一。 那么,除了了解了身體的這個調節(jié)機制,這些研究有什么實際的醫(yī)學價值呢?貧血就是紅細胞缺少而導致的疾病,在了解了這套機制后,我們可以采取相應的手段,來治療貧血。同時,VHL又是在癌細胞中發(fā)現的,它的功能對于治療癌癥也可能有著不可替代的作用。 ?。ū緳陂L期征集“日知錄”三字篆刻,投稿郵箱:rizhilu999@163.com) |
|