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，身體裏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。」
