发现细胞与氧气“互动”机制 3科学家获诺贝尔生理学或医学奖

为开发出有望对抗贫血、癌症及其他疾病的新策略铺平道路

2019-10-08 09:21作者:新华社来源:南方都市报编辑:许素霞
新华社电 瑞典卡罗琳医学院7日宣布,将2019年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家威廉·凯林、格雷格·塞门扎以及英国科学家彼得·拉特克利夫,以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”方面所做出的贡献

这是10月7日在瑞典斯德哥尔摩的卡罗琳医学院拍摄的2019年诺贝尔生理学或医学奖公布现场。 新华社发

细胞与氧气“互动”机制示意图。

威廉·凯林

彼得·拉特克利夫

格雷格·塞门扎

新华社电 瑞典卡罗琳医学院7日宣布,将2019年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家威廉·凯林、格雷格·塞门扎以及英国科学家彼得·拉特克利夫,以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”方面所做出的贡献。

评奖委员会说,动物需要氧气才能将食物转化成有用的能量,人们了解氧气的基础性重要作用已有数个世纪,但细胞如何适应氧气水平变化长期不为人知。今年的三名获奖科学家发现了“细胞如何感知和适应不断变化的氧气供应”,并确认了“能够调节基因活性以适应不同氧气水平的分子机制”。他们开创性的研究成果“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。

评奖委员会强调,今年的获奖成果为人类开发出“有望对抗贫血、癌症以及许多其他疾病的新策略铺平了道路”。

委员会秘书托马斯·佩尔曼在当天举行的新闻发布会上表示,他已经与三名获奖科学家取得了电话联系,三人均表示“很高兴能够分享”今年的诺贝尔生理学或医学奖。

凯林1957年出生在美国,现就职于美国哈佛大学医学院和霍华德·休斯医学研究所。拉特克利夫1954年在英国出生,现就职于英国牛津大学和弗朗西斯·克里克研究所。塞门扎1956年出生于美国,现就职于美国约翰斯·霍普金斯大学。

三名科学家将分享900万瑞典克朗(约合91万美元)奖金。

  聚焦

  细胞与氧气“互动”机制的发现 “解释了生物学中的一个基本谜团”

《科学》系列杂志的主编杰里米·伯格(Jeremy Berg)告诉美媒STAT,获奖者发现的依赖氧气的细胞过程“对于像我们人类这样的耗氧生物体来说是真正的基础”。他说,它们不仅在正常生理中起着关键作用,而且“在癌症中,肿瘤对低氧可获得性的调节可能是一个中心问题”。

塞门扎和拉特克利夫都研究了促红细胞生成素(EPO)基因以及它是如何受到细胞内氧水平变化调节,发现了与EPO基因相邻的DNA片段影响细胞对缺氧或低氧水平的反应。他们发现了一种被称为缺氧诱导因子(HIF)的蛋白质,它能感知缺氧并触发增加血细胞产生。

EPO已成为体育运动中寻求提高成绩的药物,因为运动员寻求增加血液中这种蛋白质的水平,以提高肌肉细胞的氧气输送。

凯林研究发现,VHL蛋白是一种肿瘤抑制因子,其功能障碍或丢失会导致肾癌,它与HIF蛋白结合并令其降解。他还发现,当HIF蛋白带有一个额外的氧和氢原子时,表明细胞是否有足够的感应。

美国冷泉港实验室生物学家Jason Sheltzer告诉STAT,细胞中的氧气感应不仅是“参与新陈代谢和新血细胞生成的核心过程”,而且“在许多肿瘤中也是一个出错的过程”。两位美国获奖科学家对细胞氧传感机制的发现“解释了生物学中的一个基本谜团,它也将引发更多潜在的医学应用”。

“增加HIF的治疗可以帮助贫血患者。相反,HIF在癌症中经常过度活跃,HIF抑制剂可能有助于治疗这些癌症类型。”

  人物简介

  威廉·凯林

(William G. Kaelin,Jr.)

1957年出生于美国纽约。他获得杜克大学的医学博士学位,并在约翰霍普金斯大学和丹娜法伯癌症研究院接受内科和肿瘤学的专科培训。后在丹娜法伯癌症研究院建立了自己的研究实验室,并于2002年成为哈佛大学医学院教授。自1998年起,他就是霍华德·休斯医学研究所的研究员。

  彼得·拉特克利夫

(Sir Peter J. Ratcliffe)

1954年出生于英国兰开夏郡,在剑桥大学的冈维尔-凯厄斯学院学习医学,并在牛津大学接受肾脏病学专科培训。后在牛津大学建立一个独立的研究小组,于1996年成为教授。他是弗朗西斯·克里克研究所临床研究主任,塔吉特发现研究所主任,路德维希癌症研究所成员。

  格雷格·塞门扎

(Gregg L. Semenza)

1956年出生于美国纽约。他在哈佛大学获得生物学学士学位。1984在,他在宾夕法尼亚大学医学院获得博士学位,并在杜克大学接受培训,成为一名儿科专家。之后,他在约翰霍普金斯大学进行博士后培训,还成立了一个独立的研究小组。他于1999年成为约翰霍普金斯大学正教授,自2003年起担任约翰霍普金斯细胞工程研究所血管研究项目主任。

  链接

  生理学或医学奖近5年获奖者

2018年,美国免疫学家詹姆斯·艾利森与日本生物学家本庶佑,凭借他们发现负性免疫调节治疗癌症的疗法方面的贡献获得诺奖。

2017年,三名美国科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬,凭借他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就获奖。

2016年,日本科学家大隅良典凭借在细胞自噬机制研究中取得的成就获奖。

2015年,中国女药学家屠呦呦,以及爱尔兰科学家威廉·坎贝尔和日本科学家大村智,凭借他们在寄生虫疾病治疗研究方面取得的成就获奖。

2014年,拥有美国和英国国籍的科学家约翰·奥基夫以及两位挪威科学家梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽,凭借他们发现大脑定位系统细胞的研究获奖。

本版采写(除署名外):

南都记者 史明磊 环球网

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