发现细胞如何感知的氧气水平获得诺贝尔奖
10月7日早晨,我醒来的消息从一个同事说,“低氧诱导因子获得了2019年诺贝尔生理学或医学奖哇哈哈。”That's exciting news for young researchers like me who are beginning our careers studying hypoxia, when the levels of oxygen are low in the cells.
如果你想知道地球上意味着什么,低氧诱导因子,或低氧诱导因子是一种蛋白质,增加细胞内的时候氧含量秋天,帮助细胞生存。
今年的接受者诺贝尔生理学或医学奖是威廉·g·Kaelin哈佛医学院的,Peter j .拉特克利夫先生牛津大学和格雷格·l·西门约翰霍普金斯大学。他们赢得了开创性的研究细胞感觉和适应低氧气条件。
我是匹兹堡大学的生物学家,我的同事我研究影响细胞含氧量低,如何沟通和影响对代谢疾病如肥胖、2型糖尿病和癌症。
了解细胞互相交谈在肿瘤低氧环境的关键学习癌症成长和进步。这三个著名科学家的开创性工作为我的研究奠定了基础和许多其他研究的疾病。
细胞内的氧气通量
适应不同氧含量是一个关键的进化适应地球上大多数生命形式。每一个细胞都在人体需要氧气的正常功能。
环境和人体的生理状态决定了有多少氧气可用细胞。例如,在高海拔、氧气可用性降低。这对于登山者尤为重要,必须适应高度为了帮助身体血液的携氧能力增加。这是至关重要的,以避免高山病和其他altitude-associated肺和脑疾病等健康问题。
人体中氧含量不断波动,取决于个人饮食或禁食,运动或休息时,甚至是他们是否感到压力或平静。例如,在运动过程中,肌肉的氧气供应增加供应能量。这使得更少的氧气等其他器官肝脏。
在许多疾病,损伤血管可以减少血液供应,因此氧气供应,受影响的器官,甚至可能会使病人病情加重。因此,细胞内的氧含量是重要的健康和生病的人。
氧气传感在健康和疾病是至关重要的
如果氧气生存的一个重要元素,人体是如何应对这些快速和常数波动?
在1990年代早期,西门和拉特克利夫独立发现细胞适应氧含量变化,使更多的蛋白质低氧诱导因子- 1或HIF-1。当氧含量下降,诱导蛋白抑制oxygen-consuming过程的细胞通过改变众多基因的活性,从而使细胞迅速适应低氧环境中生存。
几年后,Kaelin和拉特克利夫特征如何在细胞含氧量调节HIF-1生产的数量。
他们的重要发现后,大量研究来自世界各地的研究人员包括我们的发现了这种蛋白质的许多角色保持身体健康,以及如何疾病可以发生在氧感受系统坏了。低氧诱导因子目前已知控制多样化功能在许多不同类型的细胞,包括免疫、大脑和癌细胞。
在过去的十年中,研究人员已经表明低氧诱导因子有一个关键的角色在促进肿瘤的生长。癌症细胞分裂和生长迅速,胃口更大的营养和氧气。但是喂养肿瘤血管不能跟上癌细胞增长。
聪明的癌症细胞存活数量通过提供更高的低氧诱导因子的蛋白质。低氧诱导因子蛋白引发癌症细胞代谢的变化,并切换到低氧和低能量模式。这可以帮助肿瘤细胞生存在氧和营养物条件,不断蔓延。
一些研究甚至表明,增加低氧诱导因子在癌症细胞诱发对化疗耐药。因此,制药公司现在针对低氧诱导因子在许多癌症的治疗。
许多疾病,如脂肪肝、代谢和心血管疾病也与各组织的低氧诱导因子蛋白质含量增加。动物研究支持的策略删除从特定的组织和低氧诱导因子针对低氧诱导因子的治疗价值在代谢疾病。
氧气参与所有的细胞过程,发现细胞的机制能够对氧含量变化检测和快速响应变革了生物医学研究和帮助确定治疗各种疾病的新靶点。ob欧宝直播nba
进一步探索
