生理學或醫學獎

獲獎原因：

瑞典卡羅琳醫學院10月7日宣布，將2019年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國科學家威廉·凱林、格雷格·塞門扎以及英國科學家彼得·拉特克利夫，以表彰他們在“發現細胞如何感知和適應氧氣供應”方面所做出的貢獻。

評獎委員會說，動物需要氧氣才能將食物轉化成有用的能量，人們了解氧氣的基礎性重要作用已有數個世紀，但細胞如何適應氧氣水平變化長期不為人知。今年的三名獲獎科學家發現了“細胞如何感知和適應不斷變化的氧氣供應”，并確認了“能夠調節基因活性以適應不同氧氣水平的分子機制”。他們開創性的研究成果“揭示了生命中一個最基本的適應性過程的機制”，為我們理解氧氣水平如何影響細胞新陳代謝和生理功能奠定了基礎。

評獎委員會強調，今年的獲獎成果為人類開發出“有望對抗貧血、癌癥以及許多其他疾病的新策略鋪平了道路”。并稱此發現為是一個“真正教科書級別的發現”。

獲獎人簡介：

威廉·凱林（WilliamG. Kaelin，Jr.），1957年出生于紐約，取得了杜克大學的博士學位，WilliamKaelin，Jr在約翰霍普金斯大學和達納-法伯癌癥研究所接受了內科和腫瘤學的專科培訓，同時在達納-法伯癌癥研究所建立了自己的實驗室，并與2002年正式成為哈佛醫學院的教授，從1998年開始，就已經成為了霍華德休斯頓醫學院的研究員。

格雷格·塞門扎（GreggL. Semenza），1956年出生于紐約，其獲得了哈佛大學的學士學位，并于1984年獲得了賓夕法尼亞大學費城醫學院的醫學博士學位，同時在杜克大學接受了兒科專家的培訓，并在約翰霍普金斯大學進行了博士后研究，建立了自己的研究團隊，1999年GreggL.Semenza成為了約翰霍普金斯大學的教授，從2003年開始擔任約翰霍普金細胞工程研究所血管研究計劃小組的主任。

彼得·拉特克利夫（SirPeterJ.Ratcliffe），1954年出生于英國蘭開夏郡，曾在劍橋大學學習醫學，并在牛津大學接受了腎病學的專業培訓，同時在牛津大學建立了自己獨立的研究小組，并于1996年成為教授，目前SirPeterJ.Ratcliffe是FrancisCrick研究所的臨床研究主任、牛津Target發現研究所的主任，以及路德維希癌癥研究所的研究成員。

北京時間10月7日下午17：30，2019年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉，來自英美的三位科學家因揭示細胞感知和適應氧氣供應的機制而獲得此獎。

動物需要氧氣來將食物轉化成為可用的能量，幾個世紀以來，科學家們已經非常了解氧氣的重要性了，但細胞如何適應氧氣水平的改變，研究人員一直并不清楚。今年獲獎的三位科學家通過研究揭示了細胞如何感知并適應氧氣供應的變化，他們鑒別出了一種特殊的分子機制，其能調節基因的活性來響應不同水平的氧氣。今年諾貝爾生理學或醫學獎得主的重大研究發現揭示了生命中最重要的適應性過程之一其中的機制，其能為我們理解氧氣水平影響細胞代謝和生理學功能奠定一定的基礎，相關研究發現或有望幫助開發治療貧血、癌癥和多種人類疾病的新型策略。

氧氣：永遠的舞臺中央

氧氣的分子式是O2，占地球大氣的五分之一，氧氣還是動物生命所必須的成分，能被存在于幾乎所有動物細胞線粒體中所利用，以便于將食物轉化為有用的能量，1931年諾貝爾生理學或醫學獎得主OttoWarburg曾揭示了食物轉化為能量的過程其實是一個酶催化的過程。

在進化過程中，機體會產生一種特殊機制來確保組織和細胞能得到足夠的氧氣供應，頸動脈體與頸兩側的大血管相鄰，其含有特殊的細胞，能夠感知血液中氧氣的水平。

1938年，諾貝爾生理學或醫學獎授予CorneilleHeymans，以表彰其揭示通過頸動脈體的血氧感應是如何通過與大腦的直接交流來控制機體呼吸頻率的。

HIF進入到了場景中

除了頸動脈體快速適應低氧水平（缺氧）外，機體中還存在其它基本達到生理學適應過程，缺氧的一個關鍵生理學反應就是促紅細胞生成素（EPO）水平的上升，其能夠增加機體紅細胞的產生，激素控制的紅細胞產生的重要性早在20世紀初期就廣泛人們所知，但這一過程本身是如何被氧氣所控制的，目前仍然是一個謎題。

研究者GreggSemenza就對EPO基因進行了研究，同時揭示了EPO基因是如何被不斷改變的氧氣水平所調節的，并通過使用基因修飾小鼠進行研究。

研究者發現，位于EPO基因附近的特殊DNA片段能夠介導機體對缺氧的反應；研究者SirPeterRatcliffe則對EPO基因的氧氣依賴性調節進行了研究。

研究人員發現，幾乎所有組織中都存在氧氣感應機制，并不僅僅是在正常產生EPO的腎臟細胞中，這些研究發現也指出，這種機制是非常普遍的，而且在很多不同類型的細胞中都能發揮作用。

研究者Semenza希望能夠鑒別出介導這種反應的細胞組分，當其對培養中的肝臟細胞進行研究時，他發現了一種特殊蛋白復合體，它能以一種氧氣依賴性的方式與所鑒別出的DNA片段相結合，研究者將這種復合體稱之為缺氧誘導因子（HIF，hypoxia-induciblefactor）。

1995年Semenza開始了對HIF復合體的廣泛研究，同時其研究團隊也發表了一些重要的研究成果，包括鑒別出了編碼HIF的基因等，HIF由兩種不同的DNA結合蛋白組成，即所謂的轉錄因子，如今叫做HIF-α和ARNT，如今研究人員可以開始解開這個難題了。（編輯/高緯時）