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氧气感知获诺奖,谈“癌”色变将作古?

时间:2019-11-05 20:18:43作者:admin
 

最近几天,诺贝尔奖已经颁发,相关消息已经闪现。医学奖与这里普通人的切身利益最为相关。今年的诺贝尔医学奖能帮助人们减轻什么样的痛苦?请看看记者在我们面前拿起的报告。

2019年诺贝尔生理医学奖:生物氧传感途径的发现

北京时间10月7日,2019年诺贝尔生理医学奖宣布。美国科学家威廉·凯利、格雷格·塞门扎和英国科学家彼得·拉特克利夫分享了这一荣誉。

奖励委员会表示,这三位科学家获得该奖项是因为他们发现了细胞如何感知和适应不断变化的氧气供应,即“生物氧气感应途径”。

为什么氧传感研究能获得诺贝尔奖?相关生物学和医学专家认为,这项基础研究为许多领域的研究,特别是肿瘤治疗提供了新的思路和支持。因为这项研究,人类在未来可能不会因为提到“癌症”而脸色苍白。

氧气感知对中国学者的贡献

众所周知,动物需要氧气来将食物转化为有用的能量。几个世纪以来,人们已经知道氧气的基本和重要作用,但是细胞如何适应氧气水平的变化一直是未知的。事实上,诺贝尔奖背后有一位中国科学家。他就是缺氧诱导因子(HIF-1)的发现者王广亮。

“我们都知道氧是生命的源泉,但我们以前不知道细胞感受氧浓度的分子基础。动物细胞中的基因表达根据它们周围的氧浓度而变化。基因表达的变化会改变细胞的新陈代谢,直到出现心跳和呼吸等生理现象。”王广亮说。

王广亮在约翰·霍普金斯大学塞门扎实验室博士后研究期间的照片。(信息照片)

王广亮生于1963年10月10日,1983年毕业于杭州大学生物系,1986年毕业于中国科学院细胞科学研究所,1991年获得亚利桑那州立大学博士学位,1992年至1995年在约翰·霍普金斯大学塞门扎实验室做博士后研究员。王广亮也是塞门扎第一位获得诺贝尔奖的博士后研究员。

20世纪90年代,王广亮在霍普金斯大学塞门扎教授实验室做博士后和助理研究员时发现了缺氧诱导因子HIF-1,然后进行纯化和克隆。诺贝尔奖委员会列出了五篇核心论文作为评价的基础,其中一篇发表在1995年美国科学院学报上。第一位作者是王,g . l .

王广亮和他的导师塞门扎。(信息照片)

北京大学基础医学院免疫系副主任王月丹表示,缺氧诱导因子-1的发现对于研究肿瘤细胞耐受肿瘤组织缺氧的机制非常重要。

“这一发现解释了细胞如何在不同氧浓度下调整和转换代谢模式,以适应低氧或正常的氧环境。这也是细胞适应环境变化并相应调整新陈代谢的一个例子。”王跃丹认为,这些发现也为解释细胞中的一些信号通路和基因调控机制提供了证据,如转录因子的作用和泛素化调控蛋白的降解。

浙江大学医学系(癌症)生物化学教授罗燕认为,自20世纪50年代以来,携氧生物化学已得到深入研究,但对人体如何感知不同氧环境的机制仍缺乏研究。这项工作解释了人类细胞是如何感知的。从缺氧诱导因子的功能鉴定、蛋白质纯化、基因克隆,到机制研究,包括蛋白质稳定性的调控,这是硬核生物化学的一大成就。

癌症治疗有新的方向

罗燕认为氧的感知很重要,因为肿瘤,尤其是其内部,本质上是缺氧环境。此外,对肿瘤干细胞的初步研究还显示,它们位于身体相对缺氧的部位。如何干预这种“肿瘤微环境”是肿瘤领域的一个方向,也是避免化疗或免疫治疗失败的关键步骤。Hif必须在其中发挥作用。

王月丹表示,目前,治疗多发性骨髓瘤和淋巴瘤的药物硼替佐米具有抑制HIF-1生成的作用。可以说,这种途径已经用于肿瘤治疗。

"抑制缺氧诱导因子-1也可能是治疗vhl基因异常的神经血管母细胞瘤的有效方法."在王跃丹看来,将来会有越来越多的药物相继开发出来。然而,以下风险可能是影响正常细胞适应氧环境能力的副作用。例如,目前的抗癌药物硼替佐米有更多的不良反应。

更广阔的应用前景

除了治疗贫血和肿瘤之外,业内专家也赞成将缺氧调节途径应用于缺血缺氧疾病,如心肌梗塞和脑梗塞。

例如,它可以促进梗塞部位血管的再生,修复伤口,甚至使器官和组织再生并在体外重建王月丹说道。

“事实上,包括眼底疾病(年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、黄斑水肿)、心血管疾病(中风、心肌梗塞、肺动脉高压),甚至伤口愈合、再生、免疫等方面,都可能有应用。”王广亮说,例如,缺氧诱导因子-1抑制剂可用于治疗眼底疾病如老年性黄斑变性,缺氧诱导因子-1稳定剂可用于治疗心血管疾病如中风、心肌梗塞、间歇性跛行等。

罗燕认为,生物氧传感途径的研究可以在运动生理和化学方面做出一些努力:肾脏合成缺氧诱导因子下游基因产物epo的能力在不同海拔高度是不同的。如何在运动中最佳利用氧气也非常重要。理想的情况是以不干扰身体稳态的最佳方式提供人体的氧气产生机制。

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