一年一度的諾貝爾獎拉開帷幕。2019年諾貝爾生理學或醫學獎率先揭曉——美國科學家威廉·凱林（William G Kaelin， Jr），英國科學家彼得·拉特克利夫爵士（Sir Peter J Ratcliffe）和美國科學家格雷格·塞門扎（Gregg L. Semenza）共同獲獎，以表彰他們發現了細胞如何感知以及對氧氣供應的適應性。
生物的身體需要氧氣進行能量代謝，雖然這早就成為了常識，但是今年獲獎的三位醫學家發現了細胞在應對不同水平的氧氣時，能夠調節基因活動的分子機制。例如拉特克里夫發現，地球上包括人類在內的所有生物體裡，細胞都具有測量氧氣水平並進行調節的系統。
當人感到缺氧時， 人體細胞就會分泌一種激素， 讓身體多生產點兒紅細胞， 儘快恢復氧氣的供應。
美國醫學家塞門扎和英國醫學家拉特克利夫發現， 這是因為在人體細胞中， 有一種懂得垃圾分類的細胞因子， 叫作缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）。他們發現，如果氧氣濃度太低， 缺氧誘導因子-1α就會進入細胞核， 給相關的基因通報情況， 讓細胞趕緊做出反應。
那麼，當人體不缺氧時， 缺氧誘導因子-1α又在做什麼呢？ 它完全不發揮作用，因為它被人體當作垃圾分解掉了。
美國醫學家凱林和拉特克利夫陸續發現， 這是因為在人體細胞中，還有一幫分子在默默地搞垃圾分類。當人體不缺氧時，氧氣和一種叫作VHL的分子，會將缺氧誘導因子-1α，標記成了「易腐垃圾」。於是，細胞就會把它分解掉，防止人體過度反應。
這種缺氧保護機制十分重要。
正常細胞固然離不開它，但癌細胞更加離不開它！ 科學家推測，如果用藥物打破癌細胞的缺氧保護，就有可能抑制癌細胞的生長，甚至殺死癌細胞！
氧氣感知讓細胞代謝能夠適應不同的氧氣水平，比如肌肉在劇烈運動的時候。其他例子包括新血管生成和紅細胞的產生。我們的免疫系統和許多其他生理功能同樣受到這一機制的調節。有證據顯示，氧氣感知對於胎兒發育也至關重要，它控制着正常的血管生成和胎盤發育。
氧氣感知對許多疾病至關重要，例如，因為EPO表達減少，慢性腎衰竭患者經常嚴重貧血。EPO由腎細胞產生，對於控制紅細胞產生極為重要。而且，氧氣調節機制在癌症中也扮演了重要角色。在腫瘤中，氧氣調節機制被用來刺激血管形成和重塑代謝，實現癌細胞的有效增殖。學術界和製藥公司正在研發新葯，通過激活或阻斷氧氣感知機制，從而介入到疾病的不同階段。
這3位科學家的偉大發現揭示了生命中最重要的適應性機制之一，同時有望為治療癌症、貧血和其它疾病的新方法鋪平道路。
有着諾貝爾獎風向標之稱的《拉斯克基礎醫學獎》，2016年就授予了低氧誘導因子（HIF）的發現。哈佛醫學院達納-法伯癌症研究所的William G． Kaelin Jr．，牛津大學弗朗西斯·克里克研究所的Peter J． Ratcliffe以及美國約翰霍普金斯醫學院的Gregg L.Semenza發現低氧誘導因子信號通路與細胞感知、適應氧氣有關聯。
諾貝爾生理學或醫學獎獲獎自1901年首個獎項被頒發至今，這一在國際社會中具有廣泛影響力的獎項已走過118個年頭。而在歷史上的216名諾貝爾生理學或醫學獎的獲獎者中， 12人是女性。其中，美國細胞遺傳學家麥克林托克（Barabara McClintock）是唯一一個由單個人獨得該獎項的獲獎者。最近一次獲得該獎項的女科學家是來自中國的屠呦呦。■
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