刚刚!2019首个诺贝尔奖揭晓:氧气决定人类命运,有用,却也"有毒"!癌症新疗法来了?

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中国基金报 泰勒

国庆黄金周明天竣事,接下来是诺贝尔奖的黄金周。

第118个诺贝尔奖“开奖周”行将开启。若要问现在天下上最受接待的奖项是什么?诺贝尔奖绝对是当之无愧的首选。不管是文学、经济还是科学范畴,无数优异从业者都将这个奖项视为最高声誉。

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10月7日薄暮,瑞典卡罗琳斯卡医学院在斯德哥尔摩公布,将2019年诺贝尔心理学或医学奖授与Kaelin, Ratcliffe, Semenza,以表彰他们反动性地发现让人们了解了细胞在份子水平上感受氧气的根基道理,他们主如果经过对低氧引诱因子hif水平调理机制的深入研讨。

他们别离是来自哈佛医学院Dana-Farber癌症研讨所的William G. Kaelin、来自牛津大学和弗朗西斯·克里克研讨所(Francis Crick Institute)的Peter J. Ratcliffe以及约翰霍普金斯医学院(Johns Hopkins University School of Medicine)的Gregg Semenza。

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看起来能否是不明觉厉,但又不晓得这三个大神牛在那里?

我们晓得,氧气对于人类动物的重要性,天天呼吸,却常不经意间疏忽它的存在。

此次的诺贝尔心理学或医学奖给了这三位大神,就是由于他们的研讨诠释了为什么对人类以及绝大大都动物而言,氧气是那末的重要。

简单来说,了解细胞在份子水平上感受氧气的根基道理,对深入了解肿瘤或是癌症的发生非常重要,别的低氧和很多疾病有关,例如心肌梗死、中风和外周血管疾病等。

2019诺贝尔心理学或医学奖

在众多根本医学研讨中,人体内部的氧气调理机制一向是重点,虽然呼吸氧气是每小我都习以为常的工作,但人的细胞和构造究竟若何调理和顺应氧气水平的变化,直至这三位科学家的研讨,我们才得以一窥一二。

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今年的诺贝尔心理或医学奖获得者,揭露了细胞若何感知和顺应氧气变化,这平生射中最重要的顺应进程之一的机制。他们为我们领会氧水平若何影响细胞代谢和心理功用奠基了根本,他们的发现也为抗击贫血、癌症和很多其他疾病的新战略摊平了门路。

动物需要氧气将食品转化为可用的能量,几个世纪之前,人类就了解氧气的根基重要性,但细胞若何顺应氧气含量水平的变化一向是未知的。上述三位获奖者发现了细胞是若何感知和顺应氧气含量的变化的,他们发现了调理基因活性以应对分歧氧气含量水平的份子机制。

揭秘氧气对人类的影响

众所周知,包括人类在内,绝大大都的动物离不开氧气。但我们对于氧气的需求,却又必须到达一个奥妙的平衡。缺少氧气,我们会梗塞而死;氧气过量,我们又会中毒。

三个获奖者之一的美国学者小威廉·G·凯林(William G. Kaelin Jr)在听说获奖消息时,心中是怎样的感受。要晓得,几十年前,他曾一度走在放弃科研的边沿。

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虽然以学霸级的表示在杜克大学获得数学与化学的学位,威廉对尝试室的工作却没有太多好感。“尝试室给我的感受很糟糕,”威廉说:“所以那时我以为做医生才是正确的挑选。”

在约翰霍普金斯医院履历了长久的练习后,威廉来到了丹娜·法伯癌症研讨所,起头接管临床肿瘤学的练习。但是为了到达结业要求,威廉不能不停止两年的根本研讨。就这样,他鬼使神差地回到了尝试室。

假如你以为威廉就此爱上了科研工作,那可就大错特错了。究竟上,此次尝试室之旅可谓“灾难”。在威廉起头工作后不到4个月,尝试室就关门大吉。“我的人生中布满了这样那样的迹象,告诉我尝试室的科研生活不合适我”,威廉在事后回忆说。

在怅惘与窘境中,大卫·利文斯顿(David Livingston)教授向威廉伸出了援手,将他归入尝试室。利文斯顿教授是视网膜母细胞瘤研讨的先驱之一,在说明这类癌症的机理上极有成就。在利文斯顿教授的尝试室中,威廉分手出了E2F卵白,并发现它可以连系DNA,促进细胞增殖。在凡是的情况下,E2F会被抑癌卵白RB抑制,从而避免细胞过度割裂。但是当RB卵白出现突变时,细胞就会不受控制地割裂,致使视网膜母细胞瘤的诞生。

这段意外的履历完全改变了威廉的职业计划。在能同时打仗癌症患者和一线癌症研讨的情况下,威廉熟悉到“对这些患者来说,终极的希望还是来自对癌症份子机制的精准了解,以及由这些常识转化成的有用疗法。”

在1992年,威廉开设了属于自己的尝试室。在寻觅潜伏的科研项目中,他领会到了一种叫做希佩尔-林道综合征(von Hippel-Lindau disease)的遗传疾病。这类疾病的患者会在肾脏,肾上腺、胰腺以及中枢神经系统等位置生出肿瘤。威廉留意到,这些肿瘤都发展在血管丰富的部位,而且它们会排泄促红细胞天生素,刺激红细胞的发生。这些特点都表白,氧气能够在它们的发展中起到了关键感化。

后续的研讨成果也证实了这一点。那时,人们已经找到了和希佩尔-林道综合征相关的基因VHL。威廉的研讨团队则发现在氧气充沛时,VHL卵白会标志一种叫做HIF的缺氧引诱因子,让它降解;而在氧气不敷的情况下,VHL就落空了标志HIF的才能,是以HIF能继续留在细胞内起感化,并促进血管和红细胞的天生。

可是,这些细胞是怎样晓得四周氧气能否丰富呢?

经过量年的摸索,威廉与团队给出了答案:本来在氧气充沛的情况下,细胞内羟化酶的效力会有所增加,使HIF卵白获得一个羟基。而VHL可以识别这个羟基,并启动后续的调理功用。这项冲破性的发现是人类初次意想到羟基化对于细胞信号通路有着相当重要的感化,它也是以刊登在了2001年的《科学》杂志上。

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更重要的是,威廉的这个发现具有普适性。在多种疾病中,他的团队都发现了氧气在肿瘤构成进程中起到的感化。比方肾癌患者的VHL基因常常会出现突变,致使人体内发生过量的VEGF(血管内皮发展因子),而这又会促进血管和红细胞的天生。基于这一道理,新药研发职员针对VEGF这一靶点起头研发新药。今朝,FDA已经核准了多种用于治疗肾癌的VEGF抑制剂。

别的一个获奖者是英国学者彼得·拉特克利夫爵士(Sir Peter J. Ratcliffe)。

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Peter J. Ratcliffe是一位英国医学家、份子生物学家,现在剑桥大学纳菲尔德医学科担任教授和临床医学系主任。他生于1954年3月14日,诞生在兰开夏郡,母校兰开斯特皇家男人文法黉舍。后在剑桥大学和伦敦圣巴塞洛缪医院进修医学。于1978年结业移居牛津,在牛津大学(Oxford University)接管肾脏医学培训,出格侧重于肾脏氧合感化,首要以对缺氧的研讨著名。1989年,他建立了一个新尝试室以处置细胞氧传感路子的研讨。我们今朝对缺氧的大部分了解是来自Ratcliffe尝试室。

第三位获奖者是美国学者格雷格·L·塞门扎(Gregg L. Semenza)

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Gregg L. Semenza,诞生自纽约,美国人,现为约翰·霍普金斯大学医学院教授,细胞工程研讨所血管计划的主任。Semenza前后在哈佛大学获得了文学学士学位,在宾夕法尼亚大学获得了医学博士学位,在杜克大学医学中心完成了儿科住院医师的工作,并在约翰·霍普金斯大学停止了医学遗传学的博士后研讨。Semenza博士于1990年加入约翰·霍普金斯大学。Semenza在2008年评选为美国科学院院士,2016年获拉斯克根本医学研讨奖。

20世纪90年月,Ratcliffe教授和Semenza教授发现了一段特别的DNA序列。假如把这段DNA序列安插在其他基因四周,那末在低氧的情况下,这些基因也能被引诱激活。也就是说,这段DNA序列实在起到了低氧情况下的调控感化。而一旦这段序列出现突变,相关基因就没法启动。

随后,研讨发现,这段序列在细胞内调控了一种叫做HIF-1的卵白质,由两个亚基HIF-α和HIF-1β组成,HIF-α今朝已经有三种HIF-1α与HIF-2α,和HIF-3α。在缺氧的情况下,HIF-1可以连系并激活特定基因。HIF具有转录因子活性,即具有控制基因表达的才能,而控制HIF的开关就是氧气浓度。

揭露生物氧气感知通路,不但在根本科学上有其代价,还有望带来创新的疗法。比如倘使能经过调控HIF-1通路,促进红细胞的天生,就有望治疗贫血。而干扰HIF-1的降解,则能促进血管天生,治疗循环不良。

另一方面,由于肿瘤的天生离不开新生血管,假如我们能降解HIF-1α或相关卵白(如HIF-2α),就有望匹敌恶性肿瘤。今朝,已有类似的疗法进入了早期临床实验阶段。

总结来说,这三名科学家的发现在根本研讨和临床利用上,都有侧重要代价。对于生物感知氧气通路的精巧揭露,更是彰显了人类在应战未知上的聪明。我们再次庆祝这三名科学家。可以获得诺贝尔心理学或医学奖,是对他们所做成就的最好认可!

关于诺贝尔


1895年11月27日,瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发现人阿尔弗雷德•伯恩哈德•诺贝尔(Alfred Bernhard Nobel)签订了他最初的遗言,将财富中的最大一份给了一系列奖项,即诺贝尔奖。诺贝尔奖分设物理、化学、心理学或医学、文学、和和蔼经济学六个奖项。

诺贝尔奖的奖金来自诺贝尔所建立基金的利息或投资收益。随着诺贝尔基金的收益变化,诺贝尔奖的奖金有所浮动。

2001年至2011年的单项奖金为1000万瑞典克朗,2012年至2016年因基金收益下降,奖金下调为800万瑞典克朗。2020年,基金财政状态好转,奖金改成900万瑞典克朗。

其中,诺贝尔心理学或医学奖是按照已故的瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗言而设立的,目标在于表彰前一年在心理学或医学界做出出色发现者。该奖项于1901年初次颁布,由瑞典都城斯德哥尔摩的医科大学卡罗林斯卡医学院负责评选,颁奖仪式于每年12月10日(诺贝尔去世的周年数念日)举行。

诺贝尔心理学或医学奖近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,凭仗他们发现负性免疫调理治疗癌症的疗法方面的进献”。

2020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,凭仗他们在研讨生物钟运转的份子机制方面的成就获奖。

2016年,日本科学家大隅良典凭仗在细胞自噬机制研讨中获得的成就获奖。

2020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,凭仗他们在寄生虫疾病治疗研讨方面获得的成就获奖。

2014年,具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,凭仗他们发现大脑定位系统细胞的研讨获奖。



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已有(20)人评论

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你不懂岁月月z 发表于 2020-4-16 15:29:09
为人类做出伟大贡献的科学家,致敬!
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快乐网 发表于 2020-4-16 15:34:23
将2019年诺贝尔生理学或医学奖授予Kaelin, Ratcliffe, Semenza,以表彰他们革命性地发现让人们理解了细胞在分子水平上感受氧气的基本原理,他们主要是通过对低氧诱导因子hif水平调节机制的深入研究。
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A1信达寄卖行 发表于 2020-4-16 15:40:53
很自然的事情 人工之后就很不自然!一切归功于自然。空气很不自然 江湖很不自然 动植物很不自然 …爱恨情仇很不自然!商业化之后自然已无立锥之地!有爹娘烦爹娘 无爹娘呼爹娘。古今中外 概莫能外!自然的空气配方已经丢掉了十之八九,人类能在实验室里呼吸吗?!原理是自然的原创:千千万个原理组成了一个细胞:人工可能取舍?!不能就:听其自然吧!无须沾沾自喜。
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123467684 发表于 2020-4-16 15:43:41
没看完举手
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不大不小1 发表于 2020-4-16 15:49:15
中国人民在几千年前发现发明了气功,发现了气功对人体机能和健康防治疾病等方面作用,此次获诺奖者只不过是把中国气功的功能作用重新表述了一次。
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一生何求何u 发表于 2020-4-16 15:51:10
就直说吧,是每天憋气抗癌还是每天吸氧抗癌?
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八零后推荐蚁 发表于 2020-4-16 15:56:29
说好听点就是氧气代谢对人体的影响,通俗点说就是微循环,最后老祖宗告诉我们,通则不痛,痛则不通[捂脸][捂脸][捂脸][捂脸]
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放心心情 发表于 2020-4-16 16:01:27
简单点的说是不是少呼吸点氧气就能多活几年,如果真是这样,那么古代道教追求长生的各种呼吸法,是不是走在了人类的最前沿,
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小沧儿小t 发表于 2020-4-16 16:02:30
有氧运动防癌,因为细胞争不到你的氧气
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默成司窗 发表于 2020-4-16 16:03:51
弟弟的导师,科学家都是了不起的
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维曲星继宝 发表于 2020-4-16 16:09:44
有谁知道诺贝尔奖为啥没有数学奖?
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你好呦陌生人陌 发表于 2020-4-16 16:12:03
人是因为氧化衰老死亡,动物也是靠氧气存活,为什么有的乌龟可以活个几百年上千年都没问题,求解
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是我的海964 发表于 2020-4-16 16:14:25
中庸为贵,活性氧过多肌体会过分氧化受伤害!
1、氧气分子在强烈紫外线照射下会分解成两个单独的氧原子,单个氧原子结合氧气分子形成臭氧分子O3,或者互相结合形成单线态氧-1O2,通称活性氧。这些不稳定状态的氧喜欢从周边环境抢夺电子使其变成带氧物质,俗称氧化。正气内存,邪不可干!只有带正电荷的水合正氢离子才能结合带负电的原子,分子或基团,清除带负电荷的自由基,调控活性氧,预防物质被过分氧化!
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她515 发表于 2020-4-16 16:21:25
龟息大法中国早就有了 说的就是这个 少呼吸长寿
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冷丫头abc 发表于 2020-4-16 16:22:30
哟曾经看到有人猜测说,氧气是不是外星人放入地球的一种慢性毒药,只能让人类存活到75岁左右!
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想飞过海洋创 发表于 2020-4-16 16:24:30
有没有哪位大神用一句话简单概括下这篇作文的意思,实在看不下去啊
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征途无域 发表于 2020-4-16 16:25:59
氧气多了 吃饭香香 身体帮帮 而且大脑工作效率更高了
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秋风劣马饰 发表于 2020-4-16 16:32:23
今天看到诺奖的三位得主我眼前一亮,原来我的想法有点异曲同工,努力吧!
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拼命扇狼飞 发表于 2020-4-16 16:35:43
如果不吸氧气人类可以通过其他气体存活吗
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123467455 发表于 2020-4-16 16:38:42
感谢这些科学家为人类开辟新的道路
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