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北京时间10月7日17：30， 2019年诺贝尔生物学或医学奖公布：美国医学家威廉·凯林（William G. Kaelin Jr）英国医学家彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe） 以及美国医学家格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza）获得这一奖项，以表彰他们发现细胞如何感知和适应氧可用性。
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如何解读这一研究突破的生物学及医学意义？（干货来了！！！）
诺贝尔官网介绍称，氧气的重要性已毋庸赘言，但细胞如何适应氧气水平的变化则一直不为人所知。今年诺贝尔生理学或医学奖获奖者的研究则开创性地揭示了生命中最重要的适应过程机制之一，帮助人们理解氧气含量如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础。这一发现也为抗击贫血、癌症和其他疾病的新策略铺平了道路。
        颁奖委员会成员、剑桥大学教授兰德尔·约翰逊表示，三位获奖人“发现了一种调节氧气含量下降时细胞如何适应的分子开关”。
据介绍，这个“开关”就是一种被称为缺氧诱导因子（Hypoxia-inducible factors，HIF）的蛋白质。这种蛋白由HIF-1α与HIF-1β组合而成。他们发现，在正常的氧气条件下HIF会迅速分解，但当氧气含量下降时，HIF的含量会增加。更为重要的是，HIF还可以控制EPO的表达水平，如果将其DNA片段插入某基因旁，则该基因会被低氧条件诱导表达。（内容来源：新京报）
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降解HIF蛋白的机制：
William G. Kaelin教授发现在希佩尔-林道综合征的癌症综合征，典型的VHL肿瘤里，经常会有异常形成的新生血管。此外，他也发现了较多的VEGF（能促进血管生成）与促红细胞生成素。因此他自然而然地想到，缺氧通路是否在这种疾病里有着某种作用。
1996年，对于患者细胞的分析表明，一些原本应当在富氧环境下消失的基因，却意外地有着大量表达。而添加具有正常功能的VHL蛋白，则能逆转这一现象。进一步的研究表明，VHL蛋白的特殊能力，来源于与之结合的一些特定蛋白，这包括了某种泛素连接酶。在这种酶的作用下，不被细胞所需要的蛋白会被打上“丢弃”的标记，并被送往蛋白酶体中降解。
泛素化降解通路（图片来源：新京报）
后来，诸多研究人员逐渐还原了整个过程——原来在富氧的环境下，VHL会结合HIF-1α，并指导后者的泛素化降解。
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为啥HIF-1α只会在富氧环境下被降解呢？
     研究人员对HIF-1α与VHL的结合区域做了进一步的分析，并发现倘若移除一个脯氨酸，就会抑制其泛素化。这正是HIF-1α的调控关键！在富氧环境下，氧原子会和脯氨酸的一个氢原子结合，形成羟基。而这一步反应需要脯氨酰羟化酶的参与。
生物体感知氧气的通路示意图（图片来源：Credit：Cassio Lynm）
揭示生物氧气感知通路，不仅在基础科学上有其价值，还有望带来创新的疗法。比如倘若能通过调控HIF-1通路，促进红细胞的生成，就有望治疗贫血。而干扰HIF-1的降解，则能促进血管生成，治疗循环不良。
另一方面，由于肿瘤的生成离不开新生血管，如果我们能降解HIF-1α或相关蛋白（如HIF-2α），就有望对抗恶性肿瘤。目前，已有类似的疗法进入了早期临床试验阶段。
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随着诺贝尔奖的陆续揭晓，值得津津乐道的还有：
1.文学奖“双黄蛋”：

2.经济学奖首次夫妻档

3.物理学奖提及《生活大爆炸》

       细探诺贝尔科学奖获奖者的心路历程，挖掘他们的成功秘诀，无不体现诺贝尔精神：创新精神、不屈不挠的奋斗精神和无私奉献的精神。
小易在此共勉：让我们学习获奖者们尊重科学、追求真理的科学精神，在智力探索的道路上砥砺前行，不断创新！你就是下一个屠呦呦！
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END
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文案整理：俞依鸣
排版：黄在楠
审核：揭云清