氧气如何决定我们的命运

2019 年 10 月 7 日，北京时间 17 时 30 分许，美国癌症学家小威廉·G·凯林(William G。 Kaelin Jr。)，英国临床医学家彼得·J·拉特克利夫爵士(Sir Peter J。 Ratcliffe)和美国临床医学家格雷格·L·塞门扎(Gregg L。 Semenza)因为发现了细胞感知和适应氧气变化(oxygen availability)的机制，荣获 2019 年诺贝尔生理学或医学奖。

2019年诺贝尔生理学或医学奖得主：小威廉·凯林(William G。 Kaelin Jr。)，彼得·J·拉特克利夫爵士(Sir Peter J。 Ratcliffe)和美国医学家格雷格·L·塞门扎(Gregg L。 Semenza)

小威廉·G

小威廉·乔治·凯林是美国癌症学家、哈佛医学院教授。他 1957 年出生于美国纽约，1979 年获杜克大学化学学士学位，1982 获得杜克大学医学博士学位。1998 年，凯林成为霍华德·休斯医学研究所研究员。目前，凯林是哈佛医学院丹纳-法伯研究所基础科学部副主任、布莱根妇女医院高级内科医师。

凯林的工作为理解与癌症发生有关的细胞信号传导做出了贡献。他的团队的研究对象包括视网膜母细胞瘤、 希佩尔-林道综合征(von Hippel-Lindau，简称 VHL)，抑癌基因 RB-1 以及 p53 等。希佩尔-林道综合征是因位于3号染色体短臂(3P25-26)的VHL抑癌基因突变所致。凯林发现， VHL 蛋白通过参与缺氧诱导因子(HIF)的标记而抑制它：如果氧气不足，则 HIF 的羟基化程度降低，因此无法正常被 VHL 蛋白标记，从而启动血管的生长。

2010 年，凯林当选美国国家科学院院士，并获盖尔德纳国际奖;2016 年凯林获拉斯克基础医学研究奖。

目前，凯林的研究兴趣聚焦在于理解抑癌基因的突变对肿瘤发生的影响，即为什么影响肿瘤抑制基因的突变会导致癌症。凯林希望自己的工作可以为基于特定肿瘤抑制蛋白的生化功能的新抗癌疗法奠定基础。

彼得·J·拉特克利夫爵士（Sir Peter J。 Ratcliffe）

彼得·J·拉特克利夫先后求学于剑桥大学和圣巴多罗买医院(St Bartholomew‘s Hospital)，后来在牛津大学研究肾循环生理学。随后他开始研究造血生长因子——促红细胞生成素，这种物质由肾脏产生，是对血氧水平下降的响应机制。1990年，作为惠康基金会高级研究员，他在牛津大学韦瑟罗尔分子医学研究所(Weatherall Institute of Molecular Medicine)成立了缺氧生物学实验室(Hypoxia Biology laboratory)。

这项研究工作开启了对氧气感知过程的发现，这一过程不仅决定了肾脏和肝脏如何调控促红细胞生成素水平，更是存在于几乎所有的动物细胞中;无论细胞是否产生促红细胞生成素，这一过程都在其中主导了众多细胞和系统过程，对缺氧作出响应。

拉特克利夫于2002年入选英国皇家学会和英国医学科学院。他也是欧洲分子生物学组织(EMBO)成员和美国艺术与科学学院(AAAS)外籍荣誉成员。他对氧气感知的研究工作已经获得多项大奖，包括2016年拉斯克奖。他于2016年5月起担任弗朗西斯·克里克研究所临床研究主任，同时他也是牛津大学路德维希癌症研究院(Ludwig Institute of Cancer Research)成员和标靶研发院(Target Discovery Institute)主任。

格雷格·赛门扎（Gregg L Semenza）

1956年7月1日出生，美国医学家。研究方向为生命系统的氧气代谢调控。他的团队发现HIF-1(缺氧诱导因子-1)所调控的基因能够作用于线粒体呼吸。它能够指导细胞对缺氧状况的特殊反应和心血管系统的变化。在一些癌症疾病中，能观察到HIF的过度表达。

赛门扎1974年进入哈佛大学学习遗传学，随后在宾夕法尼亚大学获得博士学位。1986年赴约翰·霍普金斯大学做博士后研究，后成为该校教授。赛门扎2008年成为美国国家科学院院士。2010年获盖尔德纳国际奖，2016年获拉斯克基础医学研究奖。

动物需要氧气才能将食物转化为有用的能量。多年来人们已经了解了氧气的重要性，但细胞如何适应氧气水平的变化却一直不为人知。

小威廉·凯林(William G。 Kaelin Jr。)，彼得·J·拉特克利夫爵士(Sir Peter J。 Ratcliffe)和格雷格·L·塞门扎(Gregg L。 Semenza)发现了细胞在氧气水平不断变化的情况下的感知和适应机制。并且发现了可以调节基因活性从而应对这一状况的分子机器。

今年的诺贝尔奖获得者的开创性发现揭示了生命中最重要的适应过程的机制。他们为我们理解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础。他们的发现也为抗击贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。

关键词： 氧气