今年的獲獎?wù)哂腥唬麄円蛟谘醺兄贩矫娴难杏懽龀龅呢暙I而獲獎,他們分別是來自哈佛醫(yī)學(xué)院達納-法伯癌癥研討所的威廉·凱林（ William G. Kaelin, Jr.），牛津大學(xué)和弗朗西斯·克里 克研討所的彼得·拉特克利夫（ Peter J. Ratcliffe） 以及美國約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的格雷格·塞門扎（Gregg L. Semenza）。 

 

氧氣的化學(xué)式為O2，約占地球大氣的五分之一。氧氣對動物生命至關(guān)重要，簡直一切動物細胞中的線粒體都會使用氧氣，將食物轉(zhuǎn)化為有用的能量。奧托·沃伯格（Otto Warburg）是1931年諾貝爾生 理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的獲得者，他提醒出，這種轉(zhuǎn)化是酶促進程。 在進化進程中，生命體開展了保證向安排和細胞充沛供氧的機制。頸動脈作為大血管，包含專門的細胞，可以感應(yīng)血液中的氧氣含量。1938年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎效果發(fā)現(xiàn)，頸動脈體進行血氧感 知后，經(jīng)過與大腦直接通訊來控制呼吸頻率。 

 

氧氣影響的生理和病理 

因為這些諾貝爾獎獲得者開創(chuàng)性的工作，咱們對不同的氧氣水平怎么調(diào)理根本的生理進程有了更多的了解。氧感知通路使細胞可以進行推陳出新，習(xí)慣低氧水平：如劇烈運動期間的肌肉中。 

與氧感知通路相關(guān)的其他習(xí)慣性進程還包含，新血管的產(chǎn)生和紅細胞的產(chǎn)生。咱們的免疫系統(tǒng)和許多其他生理功能也可以經(jīng)過氧感知通路進行微調(diào)。此外，在胎兒發(fā)育進程中，氧感知通路對控制正常 的血管構(gòu)成和胎盤發(fā)育，已被證明是必不可少的。 

氧感知通路也是許多疾病發(fā)作的核心（圖2）。例如，因為EPO 由腎臟中的細胞產(chǎn)生，關(guān)于控制紅細胞的構(gòu)成至關(guān)重要，所以慢性腎功能衰竭的患者，通常因為 EPO 表達下降而患有嚴重的貧血。 

此外，氧調(diào)理機制在腫瘤發(fā)作進程中具有重要效果，使用氧氣調(diào)理機制刺激血管構(gòu)成并重塑推陳出新，可以使癌細胞有效增殖。 

在學(xué)術(shù)實驗室和制藥公司中也在進行一些重要的研討，其中就包含研制可以經(jīng)過激活或阻斷氧氣感應(yīng)機制，來攪擾不同疾病狀況的藥物。 

 

氧氣感應(yīng)機制謎題終于“破解” 

但是，科學(xué)家仍然缺少對氧含量怎么調(diào)理VHL與HIF-1α之間相互效果的了解。 

對這一答案的搜索，集中在已知對VHL依賴的降解很重要的HIF-1α蛋白的特定部分，凱林和拉特克里夫都置疑，氧感測效果機制的要害，應(yīng)該在該蛋白結(jié)構(gòu)域中的某個方位。 

2001年，在兩篇一起宣布的文章中，他們表明，在正常的氧氣水平下，羥基會在HIF-1α的兩個特定方位處添加。 

這種蛋白質(zhì)潤飾被稱為脯氨酰羥化，使VHL可以識別并結(jié)合到HIF-1α，因為參與到這一潤飾中的脯氨酰羥化酶是對氧敏感的，因而這一發(fā)現(xiàn)解釋了正常氧水平下VHL控制HIF-1α降解的進程。 

拉特克里夫等人的進一步研討，確定了擔(dān)任這一要害機制的脯氨酰羥化酶。他們的研討還表明，HIF-1α的基因激活功能受氧依賴性羥基化效果的調(diào)理。 

至此，今年的諾貝爾獎獲得者們，已經(jīng)闡明晰氧氣感應(yīng)機制，并展現(xiàn)了其工作原理。