『论文来源』《生物学通报》年第1期丨基础与研究。
『作者简介』陈子砚，北京大学公共卫生学院；王予涵，北京大学附属中学实验学校；刘可可、王月丹，北京大学基础医学院。
『论文摘要』人的生命活动时刻离不开氧气，在低氧环境或者高氧环境中，机体不断对代谢过程进行调节，以适应环境。缺氧条件下，机体可产生促红细胞生成素（EPO），美国塞门扎教授发现了可对EPO基因转录进行调控的缺氧诱导因子（HIF）。但在正常氧气条件下，HIF-1α在细胞中几乎不存在，威廉?凯林发现了VHL蛋白通过给HIF-1α泛素化以调控其降解和代谢。凯林和拉特克利夫进而在HIF-1α的分子结构中发现了一个氧依赖性降解区（ODD），当氧气浓度较高时，这个部位可被VHL结合。有关此通路的研究临床价值极大，诺贝尔奖实至名归。
『阅读正文』
北京时间10月7日，年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡大学医学院揭晓。美国哈佛大学医学院威廉?凯林教授、英国牛津大学彼得?拉特克利夫教授和美国约翰霍普金斯大学医学院格雷格?塞门扎教授共同获得了这一殊荣。3位科学家究竟凭借什么研究成果而获得了这个医学研究领域的顶级大奖？这就是对细胞在不同氧气环境中代谢适应调节机制的研究和阐释。细胞在不同氧气环境中代谢适应机制的调节，与人们在生活中的垃圾分类还有几分相似。1人类生活在氧气含量不同的环境
人类生活在这个世界上，为了维持机体正常的生理活动，需要不停地消耗氧气，进行能量与物质的代谢。人可1周不吃饭，3天不喝水，但时刻都离不开氧气。测量结果表明，人体在正常空气（氧气比例为21%）中，每天需要吸入12m3的空气，消耗相当于L的氧气，当脑细胞缺氧超过6min时，即可因为能量代谢障碍而引起不可逆的死亡。当人体从氧气分压较高的低海拔地区前往高原地区时，有可能发生以头痛、头晕、心慌、气短、气急、恶心、呕吐、乏力、失眠、眼花、嗜睡、手脚麻木、唇指紫绀和心率加快等症状为特征的“高原病”。多数高原病患者可在1周内逐渐恢复，但少数患者可能会病情恶化，发生高原肺水肿和脑水肿，甚至有致命的风险。然而，组织中的氧气也会在代谢过程中，产生各种氧自由基等对细胞有损伤作用的物质，这些自由基可损伤细胞膜和线粒体等细胞器，导致细胞的损伤、衰老，甚至死亡。研究表明，动物吸入纯氧后会出现氧中毒的表现，当人类进入一个大气压的纯氧环境中，超过24h就会发生氧中毒型肺炎，最终可能会因呼吸衰竭而死亡。与高原病相反，人从氧分压比较低的高原地区到达氧分圧较高的平原时,就会出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头晕和腹泻等症状，人也觉得浑身懒洋洋的，就像喝醉了酒一样，这被称为“低原反应”，俗称“醉氧症”。不仅如此，在人体内部，不同的组织器官之间也存在着氧气含量的差异。例如，人体肺泡的氧压为mmHg，动脉血氧分压为mmHg，组织中氧分圧为0~30mmHg，静脉血氧分压为40mmHg。而缺血时，组织的氧分压可在原有基础上进一步下降。
当发生冠心病和脑梗塞等血管阻塞性疾病时，组织内的含氧量会进一步下降.细胞可能会因缺氧而受损，甚至死亡。另一方面，当阻塞的血管复通后，缺氧组织内的氧气含量急剧增加，又可能造成组织内大量自由基产生，以及钙超载和线粒体损伤等细胞损伤，也可导致组织细胞的死亡。这种现象被称为缺血再灌注损伤。
2机体和组织细胞对低氧环境的适应及其机制由于不断面临不同含氧的环境，动物机体和组织细胞必须不断对自身的生理代谢过程进行调节，适应不断变化的氧气环境。例如，人类到了高原后，血液中的红细胞数量和血红蛋白含量会大量增加。提高血液携带氧气的能力，从而在氧气分压较低的环境中，保证人体细胞代谢所需要的氧气供应。而当血管发生血栓等阻塞性疾病时，缺血组织细胞会调节自身的代谢，降低耗氧量，以适应低氧的环境，而这些组织细胞周围的血管也会不断增生，进入缺血组织，甚至形成侧枝循环，逐渐替代阻塞的血管，满足缺血组织的氧气需要。而在阻塞血管复通之后，组织细胞又会产生大量对抗和清除自由基的物质，并调整细胞代谢以适应高氧的环境。
长期以来，人们一直十分
