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癌細胞能「憋死」?2019諾貝爾醫學獎揭謎

2019年諾貝爾醫學獎三位得主發現了細胞如何感測和應對氧氣濃度變化。圖為Gregg L. Semenza(左)、William G. Kaelin Jr(中)、Sir Peter J. Ratcliffe(右)。

2019年諾貝爾醫學獎在10月7日揭曉,美國與英國三位學者格雷格·塞門扎(Gregg L. Semenza)、威廉·凱林(William G. Kaelin Jr)和彼得·拉特克利夫(Sir Peter J. Ratcliffe)因為發現了細胞如何感測和應對氧氣濃度變化,而共同獲獎。

諾貝爾委員會稱,這一發現“揭示了生命中最重要的適應機制之一”,並為對抗癌症、貧血及許多其它疾病開創新療法鋪平了道路。

人體如何利用氧氣?醫學界研究百年

氧氣對人體至關重要,捏住鼻子半分鐘,你就能深切體會到這一點。如果沒有氧氣,身體里數以億萬計的細胞就會停止工作。

醫學界一直在研究人體如何利用氧氣,此前也有科學家在這個領域獲得諾貝爾獎。1931年的諾貝爾醫學獎得主瓦爾堡(Otto Warburg),發現細胞在酶促反應過程中,利用氧氣把食物轉化為能量;1938年的諾貝爾獎授予了比利時醫學家海門斯(Corneille Heymans),因他發現了人的頸動脈如何根據血液氧氣濃度,來調節呼吸的頻率。

然而,細胞是如何適應氧氣濃度變化的,卻一直無人知曉。

三位諾貝爾獎得主發現,隨着人體內氧氣的濃度升高、降低,細胞也會根據周圍環境的變化而做出“自我調適”。

人體對氧氣的這種感測機制,影響着生理變化,幫助人們調節呼吸、免疫力、新陳代謝。不僅如此,氧氣感測機制也是癌症、貧血、心肌梗塞等許多疾病的核心問題。

細胞、氧氣與癌症

塞門扎多年前就曾提出疑問,癌細胞為什麼要擴散到周圍的器官,又為什麼要進入血液,遊走到身體各處?

後來他萌生了一個想法,這些癌細胞可能在“尋找氧氣”。

於是,他把注意力轉向了一種“促紅細胞生成素(EPO)基因”,當這種基因被激活時,身體就會製造更多的攜帶氧氣的紅細胞,從而運送更多氧氣。

他進一步發現,當細胞處於缺氧狀態下,體內有一種“缺氧誘導因子”(HIF),它能打開促紅細胞生成素基因的“開關”,為細胞供氧。

也就是說,隨着腫瘤不斷變大,會消耗很多氧氣。缺氧的癌細胞為了繼續增殖,就想方設法獲得氧氣,這就造成了癌症的惡化。塞門扎在記者會上提到,“當這些(癌)細胞缺氧,它們會打開基因,讓它們得以繼續侵略、轉移、擴散到全身。”

而基於這一發現,可以研發新藥物,切斷癌細胞的供氧,從而把癌細胞“憋死”。

2019諾貝爾醫學獎對於多種疾病有重要意義

三位學者的發現,釐清了人體細胞的氧氣感測機制:

●在氧氣濃度低時,細胞缺氧,體內的缺氧誘導因子能控制促紅細胞生成素基因的生成,從而增加氧氣供應;

●當氧氣濃度恢復正常時,存在另一種物質VHL,去除缺氧誘導因子。

大量疾病和這一機制有關。諾貝爾醫學獎評審委員約翰遜(Randall Johnson)說,“這些發現,已經開始影響醫學治療的應用方式。”如果能調控這個過程,就能促進研發癌症、貧血、心肌梗塞、中風、肺病等多種疾病的治療方法。

所以,醫學界正在研究能夠激活和阻斷氧氣感測機制的藥物,從而治療不同疾病。比如,通過藥物抑制缺氧誘導因子,來阻止癌症惡化;或者用藥物幫助貧血的病人製造紅細胞。

這一發現不僅關係到重要疾病,生理學會會長布里奇特·倫勃(Bridget Lumb)補充說,“它對於無論是傷口的恢復、疾病的預防,甚至提升運動表現,都有重大意義。”

阿波羅網責任編輯:時方 來源:大紀元柯弦編譯 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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