癌细胞能“憋死”?2019诺贝尔医学奖揭谜

新闻 Willem 2周前 (10-09) 32次浏览 0个评论

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2019年诺贝尔医学奖三位得主发现了细胞如何感测和应对氧气浓度变化。图为Gregg L. Semenza(左)、William G. Kaelin Jr(中)、Sir Peter J. Ratcliffe(右)。

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。如果没有氧气,身体里数以亿万计的细胞就会停止工作

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,细胞是如何适应氧气浓度变化的,却一直无人知晓。

三位诺贝尔奖得主发现,随着人体内氧气的浓度升高、降低,细胞也会根据周围环境的变化而做出“自我调适”。

人体对氧气的这种感测机制,影响着生理变化,帮助人们调节呼吸、免疫力、新陈代谢。不仅如此,氧气感测机制也是癌症、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),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,体内的缺氧诱导因子能控制促红细胞生成素基因的生成,从而增加氧气供应

●当氧气浓度恢复正常时,存在另一种物质VHL,去除缺氧诱导因子。

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。

所以,医学界正在研究能够激活和阻断氧气感测机制的药物,从而治疗不同疾病。比如,通过药物抑制缺氧诱导因子,来阻止癌症恶化;或者用药物帮助贫血的病人制造红细胞。

这一发现不仅关系到重要疾病,生理学会会长布里奇特·伦勃(Bridget Lumb)补充说,“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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