中国有句老话说得好,“内练一口气,外练筋骨皮”。“气”指呼吸之气,“筋骨皮”指人的身体。二者相互结合,才是人活着的根本。
10月7日,年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,来自美英的三位科学家威廉·凯林、彼得·拉特克利夫、格雷格·塞门扎,因“发现细胞如何感知和适应氧气的变化”获得年诺贝尔生理学或医学奖。
这项研究的意义在哪儿?
生命活动需要充足的氧气,当氧气不足时,细胞里的氧气含量下降,原本需要被清除的转录调控因子HIF-1无法降解,从而让低氧应答元件能指导细胞大量合成促红细胞生成素,进而制造更多的红细胞来运输更多的氧气。而红细胞偏高可能会引发各类病症,这正是这项研究的意义所在。
人体缺氧会怎么样?
缺氧会促使各个器官的老化,加速衰老的进程,导致多种慢性疾病。
1.大脑缺氧
人体组织缺氧会出现功能损伤,如脑缺氧者轻则头晕、头痛、耳鸣、眼花、四肢软弱无力,重则出现脑细胞坏死、意识丧失、缺氧窒息而死亡等。
2.心肌缺氧
大多数心脏疾病可引起心肌缺血缺氧。表现为心悸、呼吸困难、周身无力,严重时可导致休克。
3.运动缺氧
通常会出现在剧烈运动之后。运动超过了有氧运动的强度,氧气跟不上供应,形成无氧代谢,从而导致大量的过度产物乳酸在体内堆积。最明显的表现为气喘、头晕乏力、肌肉酸痛,严重时可导致生命危险。
这项研究对于人类有什么好处?
人类的许多疾病都与细胞感知和适应氧气的变化有关,了解细胞感知和适应氧的基本原理对于深入了解肿瘤和癌症的发生是非常重要的。
■肿瘤有个共性,都会长在血管丰富的部位,并且他们会分泌促红细胞生成素,刺激红细胞的产生,帮助肿瘤继续生长,人类可以通过各种方式,抑制HIF-1α的产生,给肿瘤“断氧”,从而抑制肿瘤的生长,这无疑对肿瘤治疗提供了更好的途径和应用前景。
■通过阻断VHL与HIF结合,减少HIF的降解,可用于治疗透析患者因慢性肾脏病引起的贫血。
■通过抑制HIF-1α的降解,帮助人体产生更多的红细胞,促进细胞代谢和血管生成,改善术后恢复。
这一开创性的研究成果“揭示了生命中一个最基本的适应性过程的机制”,为我们理解氧气水平如何影响细胞新陈代谢和生理功能奠定了基础。也为人类抗击贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。