site logo: www.epochtimes.com

癌細胞能「憋死」?2019諾貝爾醫學獎揭細胞呼吸之謎

文/柯弦

2019年諾貝爾醫學獎三位得主發現了細胞如何感測和應對氧氣濃度變化。圖為Gregg L. Semenza(左)、William G. Kaelin Jr(中)、Sir Peter J. Ratcliffe(右)。(Getty Image、Wikimedia Commons/大紀元製圖)

2019年諾貝爾醫學獎三位得主發現了細胞如何感測和應對氧氣濃度變化。圖為Gregg L. Semenza(左)、William G. Kaelin Jr(中)、Sir Peter J. Ratcliffe(右)。(Getty Image、Wikimedia Commons/大紀元製圖)

人氣: 7156
【字號】    
   標籤: tags: , , , , , , ,

2019年諾貝爾醫學獎在10月7日揭曉,美國與英國三位學者格雷格·塞門扎(Gregg L. Semenza)、威廉·凱林(William G. Kaelin Jr)和彼得·拉特克利夫(Sir Peter J. Ratcliffe)因為發現了細胞如何感測和應對氧氣濃度變化,而共同獲獎。

諾貝爾委員會稱,這一發現「揭示了生命中最重要的適應機制之一」,並為對抗癌症、貧血及許多其它疾病開創新療法鋪平了道路。

人體如何利用氧氣?醫學界研究百年

氧氣對人體至關重要,捏住鼻子半分鐘,你就能深切體會到這一點。

醫學界一直在研究人體如何利用氧氣,此前也有科學家在這個領域獲得諾貝爾獎。1931年的諾貝爾醫學獎得主瓦爾堡(Otto Warburg),發現細胞在酶促反應過程中,利用氧氣把食物轉化為能量;1938年的諾貝爾獎授予了比利時醫學家海門斯(Corneille Heymans),因他發現了人的頸動脈如何根據血液氧氣濃度,來調節呼吸的頻率。

然而,在不同濃度的氧氣下,細胞是如何調節「呼吸」的,卻一直無人知曉。

正如人需要呼吸,人體中的每一個細胞都需要「呼吸」氧氣,而且它們需要一定的氧氣濃度,太多也不行,太少也不行。「如果你身體裡的氧氣太少,組織和細胞就會死亡。」紐約大學格朗尼醫學中心白血病項目主任、醫師科學家拉烏爾‧蒂貝斯(Raoul Tibes)博士解釋,今年的諾貝爾獎,相當於發現了細胞調節呼吸的機制。

隨著氧氣的濃度升高、降低,細胞也會根據環境的變化而做出「自我調適」。

這種機制影響著人的生理變化,幫助人體調節免疫力、新陳代謝。不僅如此,它也是癌症、貧血、心肌梗塞等許多疾病的核心問題。

細胞、氧氣與癌症

塞門扎多年前就曾提出疑問,癌細胞為什麼要擴散到周圍的器官,又為什麼要進入血液,遊走到身體各處?

後來他萌生了一個想法,這些癌細胞可能在「尋找氧氣」。

於是,他把注意力轉向了一種「促紅細胞生成素(EPO)基因」,當這種基因被激活時,身體就會製造更多的攜帶氧氣的紅細胞,從而運送更多氧氣。

他進一步發現,當細胞處於缺氧狀態下,體內有一種「缺氧誘導因子」(HIF)基因,它能打開促紅細胞生成素基因的「開關」,爲細胞供氧。

也就是說,隨著腫瘤不斷變大,會消耗很多氧氣。缺氧的癌細胞為了繼續增殖,就想方設法獲得氧氣,這就造成了癌症的惡化。塞門扎在記者會上提到,「當這些(癌)細胞缺氧,它們會打開基因,讓它們得以繼續侵略、轉移、擴散到全身。」

而基於這一發現,可以研發新藥物,切斷癌細胞的呼吸供氧,從而把癌細胞「憋死」。

2019諾貝爾醫學獎 對於多種疾病有重要意義

三位學者的發現,釐清了人體細胞的氧氣感測機制:

● 在氧氣濃度低時,細胞缺氧,「缺氧誘導因子」基因可以激活其它基因製造紅細胞,幫助帶來更多氧氣;

● 當氧氣濃度恢復正常時,另一種基因會把「缺氧誘導因子」去除。

在癌細胞裡,這些關鍵基因可能過於活躍或失效,從而讓癌細胞得以獲取更多的氧氣和營養。

「了解這個概念非常重要,這樣一來,你就知道癌細胞出了什麼問題。」蒂貝斯博士說,「研究人員就能研發藥物,激活或抑制這些基因。」

目前已經有幾種新的藥物在研發之中,另有一種治療慢性腎臟病貧血問題的新藥在中國和日本被批准,幫助病人製造更多紅細胞、改善貧血症狀。

「這個發現對於心血管疾病、心肌梗塞或中風等疾病也很重要。」蒂貝斯博士補充,這些疾病都因血管堵塞導致細胞缺氧壞死,除了打通血管外,如果能避免氧氣太少給細胞帶來的損傷,也許有可能讓心肌梗塞病人更好地存活,讓中風病人的大腦損傷程度減輕。

大量疾病和這一機制有關。諾貝爾醫學獎評審委員約翰遜(Randall Johnson)說,「這些發現,已經開始影響醫學治療的應用方式。」如果能調控這個過程,就能促進研發癌症、貧血、心肌梗塞、中風、肺病等多種疾病的治療方法。

生理學會會長布里奇特·倫勃(Bridget Lumb)表明,除了疾病治療外,「它對於無論是傷口的恢復、疾病的預防,甚至提升運動表現,都有重大意義。」

· 2018諾貝爾醫獎:治癌大突破 喚醒身體免疫力抗癌

· 2017諾貝爾獎 證實中醫兩千年前的養生論

· 慢性缺氧引起多種疾病!2招補氧、防缺氧

責任編輯:李曉明

評論