诺贝尔两大奖项颁布氧气有用也有

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(回顾诺奖百年变化:奖金增长65倍,女性获奖者居多)

国庆黄金周结束后,第个诺贝尔奖“开奖周”紧跟着来到。10月7日傍晚,瑞典卡罗琳医学院宣布,将年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家威廉·凯林、格雷格·塞门扎以及英国科学家彼得·拉特克利夫,以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”方面所做出的贡献。(开拓癌症贫血新策略3名科学家夺诺贝尔奖)年10月8日,瑞典皇家科学院宣布,将年诺贝尔物理学奖授予三名科学家。来自美国的詹姆斯·皮布尔斯因宇宙学相关研究获奖,来自瑞士的米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹因首次发现太阳系外行星获奖。(年诺贝尔物理学奖公布三位天体物理学家获奖)生理学或医学奖:氧气有用,却也“有毒”!我们知道,氧气对于人类动物的重要性,天天呼吸,却常不经意间忽略它的存在。这次的诺贝尔生理学或医学奖给了这三位大神,就是因为他们的研究解释了为什么对人类以及绝大多数动物而言,氧气是那么的重要。简单来说,理解细胞在分子水平上感受氧气的基本原理,对深入理解肿瘤或是癌症的发生十分重要,另外低氧和许多疾病有关,例如心肌梗死、中风和外周血管疾病等。在众多基础医学研究中,人体内部的氧气调节机制一直是重点,尽管呼吸氧气是每个人都习以为常的事情,但人的细胞和组织究竟如何调节和适应氧气水平的变化,直至这三位科学家的研究,我们才得以一窥一二。

今年的诺贝尔生理或医学奖获得者,揭示了细胞如何感知和适应氧气变化,这一生命中最重要的适应过程之一的机制。他们为我们了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。

威廉·凯林:曾一度走在放弃科研的边缘尽管以学霸级的表现在杜克大学获得数学与化学的学位,威廉对实验室的工作却没有太多好感。“实验室给我的感觉很糟糕,”威廉说:“所以当时我认为做医生才是正确的选择。”年,威廉开设了属于自己的实验室。在寻找潜在的科研项目中,他了解到了一种叫做希佩尔-林道综合征(vonHippel-Lindaudisease)的遗传疾病。这种疾病的患者会在肾脏,肾上腺、胰腺以及中枢神经系统等位置生出肿瘤。威廉注意到,这些肿瘤都生长在血管丰富的部位,而且它们会分泌促红细胞生成素,刺激红细胞的产生。这些特点都表明,氧气可能在它们的生长中起到了关键作用。

后续的研究结果也证明了这一点。在多种疾病中,他的团队都发现了氧气在肿瘤形成过程中起到的作用。譬如肾癌患者的VHL基因往往会出现突变,导致人体内产生过量的VEGF(血管内皮生长因子),而这又会促进血管和红细胞的生成。基于这一原理,新药研发人员针对VEGF这一靶点开始研发新药。目前,FDA已经批准了多种用于治疗肾癌的VEGF抑制剂。

彼得·拉特克利夫:以研究缺氧而闻名

PeterJ.Ratcliffe是一位英国医学家、分子生物学家,现在剑桥大学纳菲尔德医学科担任教授和临床医学系主任。他生于年3月14日,出生在兰开夏郡,母校兰开斯特皇家男子文法学校。后在剑桥大学医院学习医学。于年毕业移居牛津,在牛津大学(OxfordUniversity)接受肾脏医学培训,特别着重于肾脏氧合作用,主要以对缺氧的研究知名。年,他建立了一个新实验室以从事细胞氧传感途径的研究。我们目前对缺氧的大部分理解是来自Ratcliffe实验室。

格雷格·塞门扎:揭示生物氧气感知通路GreggL.Semenza,出生自纽约,美国人,现为约翰·霍普金斯大学医学院教授,细胞工程研究所血管计划的主任。Semenza先后在哈佛大学获得了文学学士学位,在宾夕法尼亚大学获得了医学博士学位,在杜克大学医学中心完成了儿科住院医师的工作,并在约翰·霍普金斯大学进行了医学遗传学的博士后研究。Semenza博士于年加入约翰·霍普金斯大学。Semenza在年评选为美国科学院院士,年获拉斯克基础医学研究奖。20世纪90年代,Ratcliffe教授和Semenza教授发现了一段特殊的DNA序列。如果把这段DNA序列安插在其他基因附近,那么在低氧的环境下,这些基因也能被诱导激活。也就是说,这段DNA序列其实起到了低氧环境下的调控作用。而一旦这段序列出现突变,相关基因就无法启动。随后,研究发现,这段序列在细胞内调控了一种叫做HIF-1的蛋白质,由两个亚基HIF-α和HIF-1β组成,HIF-α目前已经有三种HIF-1α与HIF-2α,和HIF-3α。在缺氧的环境下,HIF-1能够结合并激活特定基因。HIF具有转录因子活性,即具有控制基因表达的能力,而控制HIF的开关就是氧气浓度。揭示生物氧气感知通路,不仅在基础科学上有其价值,还有望带来创新的疗法。比如倘若能通过调控HIF-1通路,促进红细胞的生成,就有望治疗贫血。而干扰HIF-1的降解,则能促进血管生成,治疗循环不良。另一方面,由于肿瘤的生成离不开新生血管,如果我们能降解HIF-1α或相关蛋白(如HIF-2α),就有望对抗恶性肿瘤。目前,已有类似的疗法进入了早期临床试验阶段。总结来说,这三名科学家的发现在基础研究和临床应用上,都有着重要价值。对于生物感知氧气通路的精妙揭示,更是彰显了人类在挑战未知上的智慧。我们再次祝贺这三名科学家。能够获得诺贝尔生理学或医学奖,是对他们所做成就的最佳认可!物理学奖:三得主让宇宙“彻底改观”!

一直以来,吉姆·皮布尔斯被广泛认为是世界领先的理论宇宙学家,他在原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成等领域做出了卓越的贡献,使宇宙学进入了真正的精确宇宙学时代。

米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹首次发现太阳系外行星则开启了天文学的一场革命,自那以后,天文学家已经在银河系发现了多颗系外行星,奇异的新世界仍在不断被发现。

皮布尔斯:为50年来的宇宙学奠基年,詹姆斯·皮布尔斯(JamesPeebles)出生于加拿大曼尼托巴省温尼伯市,并在曼尼托巴大学获得学士学位。年秋,他离开曼尼托巴,进入普林斯顿大学,完成博士学位。此后至今,一直在普林斯顿大学任职。本次获奖,主要是因为他为过去五十年来、从推测到科学的宇宙学转变奠定了基础。不过他对于获奖很淡泊。有记者请他,对想在科学领域深耕的年轻人提出一些建议,他说:“希望年轻人们怀揣着对科学的热爱踏入这一领域,一些奖项很诱人,但那不是你入行的原因,你应该被科学本身深深吸引。”成熟的稻穗,总是低下头,这样一位宇宙学的奠基人,真的很谦卑!据“诺贝尔”


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