Nobel Prize in Medicine Awarded for Research on How Cells Manage Oxygen

細(xì)胞感應(yīng)氧氣的研究獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

The Nobel Prize in Physiology or Medicine was jointly awarded to three scientists — William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe and Gregg L. Semenza — for their work on how cells sense and adapt to oxygen availability.

諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)被聯(lián)合授予三位科學(xué)家：威廉·凱林（William G. Kaelin Jr）、彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）及格雷格·塞門扎（Gregg L. Semenza），以表彰他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)“細(xì)胞如何感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)”領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。

來(lái)源 紐約時(shí)報(bào)

這個(gè)星期，揭曉諾貝爾獎(jiǎng)的schedule很密集，我們今天就來(lái)聊聊剛出爐的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

下面要講的主題很明確——

獲獎(jiǎng)?wù)呤钦l(shuí)？

他們?yōu)槭裁吹锚?jiǎng)？

他們的人生有著怎樣的不尋常？

這些諾獎(jiǎng)成果的原理是什么？

對(duì)人類（特別是攻克癌癥等方面）有何意義？

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《紐約時(shí)報(bào)》的頭條標(biāo)題很明確：

諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了關(guān)于細(xì)胞如何感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)的研究。

這里，有個(gè)關(guān)于諾貝爾各獎(jiǎng)項(xiàng)的正式說法——

把標(biāo)題里省去的虛詞補(bǔ)齊：

The Nobel Prize in XXX

比如物理學(xué)獎(jiǎng)：The Nobel Prize in Physics

化學(xué)獎(jiǎng)、文學(xué)獎(jiǎng)……都是這個(gè)套路：

來(lái)看正文：

諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)由三位科學(xué)家共同獲得。

你看，醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的全稱：生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

“生理學(xué)”這詞的解釋：

講真，physiology這個(gè)詞，好容易把它跟物理學(xué)——也就是physics——搞混。

其實(shí)從來(lái)歷講，physiology跟physics同根同源。

它們都脫胎于希臘語(yǔ)physes——意思就是"nature" "origin" 或是"grow"，表示“自然”“來(lái)源”或是“生長(zhǎng)”之義。

所以，不管是物理還是生理研究，都是關(guān)于自然本源和變化的學(xué)問，所以這個(gè)意思倒也暗合。

那回到諾貝爾這里，所謂的“醫(yī)學(xué)與生理學(xué)”，其實(shí)最大的區(qū)別在于——

生理學(xué)是基礎(chǔ)研究，側(cè)重于搞懂“是什么”，即What it is；

而醫(yī)學(xué)則更偏應(yīng)用，講求“怎么辦”，即How to deal with it。

把這兩樣?xùn)|西合并在一起頒獎(jiǎng)，其實(shí)體現(xiàn)的是諾貝爾本人對(duì)于基礎(chǔ)研究——也就是實(shí)驗(yàn)室里搞出來(lái)那些成果——的偏好。

所以你看，過去一百多年來(lái)，獲得這個(gè)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的，有的是發(fā)明了什么藥，但更多是發(fā)現(xiàn)了生命活動(dòng)的某種奧秘（而不是發(fā)明了某款手術(shù)刀、或者是某種手術(shù)方法那種偏工科應(yīng)用）的成果。

關(guān)于這點(diǎn)，我們后面結(jié)合今年獲獎(jiǎng)人的生平來(lái)講。

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來(lái)認(rèn)識(shí)一下這三位獲獎(jiǎng)人。

獲得今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的是（從左到右）：

哈佛大學(xué)的威廉·凱林、牛津大學(xué)的彼得·拉特克利夫爵士，以及約翰·霍普金斯大學(xué)的格雷格·塞門扎。

他們的獲獎(jiǎng)研究到底有多厲害，先按下不表；

先來(lái)說說大家可能更感興趣的八卦——今年這三位獲獎(jiǎng)科學(xué)家，究竟都是什么人？

首先是這位格雷格·塞門扎：1956年生人，來(lái)自約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院——全美乃至全世界公認(rèn)最好的醫(yī)學(xué)院。

他獲獎(jiǎng)后霍普金斯大學(xué)舉行了一個(gè)發(fā)布會(huì)，教授很謙虛，三分鐘發(fā)言用了九個(gè)fortunate，說自己很幸運(yùn)。

他說到的幸運(yùn)里面，除了感謝很多人以外，特別讓我印象深刻的是說——

自己很幸運(yùn)找到了一份自己喜愛的工作。他說他“知道很多人工作只是為了掙工資，而我很幸運(yùn)做了一份自己喜歡的工作”。

另外他還說道，自己非常幸運(yùn)是因?yàn)樗怯蓡斡H母親帶大的。他說他的“媽媽是一名小學(xué)教師”，不僅是他，還拉扯大了“四個(gè)兄弟姐妹”——所以母親很偉大，沒有她的支持就沒有他的今天。

當(dāng)然他還按慣例，談了接到諾獎(jiǎng)委員會(huì)電話通知自己得獎(jiǎng)的一幕經(jīng)歷：

因?yàn)闀r(shí)差，那會(huì)兒是美國(guó)的凌晨四五點(diǎn)，他在睡得特別沉的時(shí)候聽到電話鈴響。

一開始他懷疑電話可能是諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)打過來(lái)的，但估計(jì)這又多半是誰(shuí)搞的惡作劇。

等他床下完了接起電話時(shí)，對(duì)方已經(jīng)掛了，就這樣，他回到床上又躺了十幾分鐘。之后電話第二次響起。

教授在發(fā)布會(huì)上還很幽默地說：我估計(jì)那間隔的十多分鐘當(dāng)中，諾獎(jiǎng)委員會(huì)也在開會(huì)討論：要不要給我打這第二個(gè)電話。

結(jié)果這回接起電話，得知自己獲獎(jiǎng)，教授表示，他很興奮。

甚至在當(dāng)天下午霍普金斯給他舉辦的發(fā)布會(huì)上，他有點(diǎn)呆萌加臉紅地說：

我如果忘記感謝很多人了，希望大家原諒，因?yàn)槲医裉煸缟?點(diǎn)鐘就起來(lái)了，一直連軸轉(zhuǎn)沒停。

而且我還必須向各位承認(rèn)，我確實(shí)剛剛還喝了點(diǎn)香檳。

此言一出，臺(tái)下笑聲四起，這位教授實(shí)在是太可愛了。

3

這三位當(dāng)中唯一的英國(guó)人彼得·拉特克利夫爵士，我還找了身在牛津的小伙伴去打探。

得到的回復(fù)是，這位教授的獲獎(jiǎng)可以說是眾望所歸——在牛津的醫(yī)學(xué)圈里，大家早就覺得他遲早要拿諾獎(jiǎng)。

并且在2014年，這位教授就被封爵。所以在諾獎(jiǎng)官網(wǎng)對(duì)三位的稱呼中，唯有他在姓名前要加Sir，也就是——彼得·拉特克利夫爵士。

但他的特別之處還不在爵爺這個(gè)封號(hào)，而在于他的身份。

教授本是一位在腎病方面很有建樹的醫(yī)生，他是從臨床醫(yī)學(xué)研究切入，繼而進(jìn)行理論研究還獲此殊榮——這點(diǎn)對(duì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)來(lái)說非常不易。

前面說過，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)特別側(cè)重于理論或者實(shí)驗(yàn)室研究，所以近些年的獲獎(jiǎng)?wù)呋旧隙际倾@實(shí)驗(yàn)室的，很少有醫(yī)院里穿白大褂的醫(yī)生逆襲拿獎(jiǎng)。

不僅手里柳葉刀拿得好，舉起燒杯試管還能拿下醫(yī)學(xué)界的頭牌殊榮，這位爵爺不簡(jiǎn)單！

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但是三位中，最打動(dòng)我的還是這位哈佛大學(xué)的威廉·凱林。

不僅是因?yàn)樗难芯浚€在于扒他生平時(shí)的一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)——

凱林教授不僅自己是一位細(xì)胞分子學(xué)和癌癥研究專家，他的太太凱洛琳（Carolyn）同樣是一位癌癥專家，而且是一位蜚聲世界的乳腺癌外科醫(yī)生。

兩人不僅同在著名的波士頓Dana-Farber癌癥中心供職（全世界最著名的癌癥研究機(jī)構(gòu)之一），而且她還在全世界最著名的婦科醫(yī)院——布萊根婦女醫(yī)院（Brigham and Women's Hospital）擔(dān)任乳腺健康中心的首任主任（當(dāng)時(shí)才三十歲出頭，是這所著名醫(yī)院最年輕的部門女主管）。

美國(guó)著名雜志《新聞周刊》甚至把凱洛琳評(píng)為新世紀(jì)的15位女性之一。

本來(lái)是醫(yī)學(xué)界一對(duì)比翼齊飛的神仙眷侶，但凱洛琳作為一位乳腺癌專家，自己卻不幸在2003年被診斷為乳腺癌。

而且剛戰(zhàn)勝病魔后不久，2010年她又被診斷患了腦癌，并且于2015年病逝，年僅54歲。

所以，諾貝爾獎(jiǎng)官方對(duì)凱林教授的電話采訪中，當(dāng)被問及獲獎(jiǎng)感受時(shí)，教授講的第一句就是：

• 我很遺憾我的太太在幾年前去世了，這份獲獎(jiǎng)的喜悅我最想與她分享，但很遺憾的是，她已經(jīng)不在了……

結(jié)合凱洛琳醫(yī)生的一些生平，特別是她對(duì)癌癥研究以及對(duì)病人關(guān)懷的熱誠(chéng)，以及這位新晉諾獎(jiǎng)得主對(duì)亡妻的無(wú)限緬懷，這段音頻聽來(lái)令人不勝唏噓！

當(dāng)然，我想這或許就是某種宿命，這些教授（或許還有他們的伴侶），將一生心力致力于醫(yī)學(xué)研究，甚至生于斯，死于斯……

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所以最后，這幾位諾獎(jiǎng)得主的研究成果到底是什么？

簡(jiǎn)單來(lái)說就是：他們幫我們弄清楚了氧氣是怎么影響人體造血的。

造血對(duì)生命活動(dòng)的重要性不用多講，但它跟氧氣之間到底有什么關(guān)系？

其實(shí)以前科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了，當(dāng)我們?nèi)梭w處在缺氧狀態(tài)時(shí)（比如說你去高海拔地區(qū)或者剛剛完成劇烈的體育鍛煉，這時(shí)候細(xì)胞就處于缺氧的狀態(tài)），這時(shí)候我們的身體中會(huì)產(chǎn)生一種激素，叫“促紅細(xì)胞生成素”，英文縮寫EPO。

這個(gè)“促紅細(xì)胞生成素”顧名思義，它能促進(jìn)我們身體中紅細(xì)胞的生成，因此可用以治療貧血。

當(dāng)然在體育賽事中，這也可以是一種明確的禁藥——以前好多田徑、游泳運(yùn)動(dòng)員用了它以后，身體內(nèi)紅細(xì)胞增加，攜帶氧氣的能力也就增強(qiáng)。

但是，這個(gè)缺氧狀態(tài)具體是怎么造成促紅細(xì)胞生成素（也就是EPO）水平上升的，這在以前沒搞清楚過。

對(duì)它的深入了解是在進(jìn)入到更加微觀的分子細(xì)胞學(xué)研究時(shí)代（說白了就是科學(xué)家們都微觀到DNA的層面來(lái)觀察生命活動(dòng)的時(shí)候）才展開的。

在上世紀(jì)90年代，霍普金斯大學(xué)的塞門扎教授在研究這個(gè)促紅細(xì)胞生成素（EPO）基因的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)在這個(gè)EPO基因的旁邊還有一個(gè)特定的DNA片段，這個(gè)片段好像參與到了在低氧狀態(tài)下促紅細(xì)胞生成素水平上升的過程。

與此同時(shí)，牛津大學(xué)的拉特克利夫教授也有類似發(fā)現(xiàn)。

他其實(shí)本來(lái)是研究腎細(xì)胞的（因?yàn)楹芏嗟拇偌t細(xì)胞生成素都是在腎細(xì)胞中產(chǎn)生），但是他和塞門扎教授都注意到：不僅僅是腎細(xì)胞，我們身體中幾乎所有的細(xì)胞都存在這種在低氧狀態(tài)下借助特定DNA片段來(lái)影響促紅細(xì)胞生成素水平升高的這種情況。

光是這個(gè)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)很有突破性了，它表明：缺氧會(huì)促使我們身體細(xì)胞開始造血，這是一條適用于我們身體中幾乎所有組織器官的規(guī)律，一旦具體搞清楚了這種規(guī)律，那就可以利用這種規(guī)律來(lái)控制身體內(nèi)各個(gè)地方的造血。

于是，趁勝追擊，塞門扎教授進(jìn)一步在肝細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了他此前留意到的這種特定DNA片段對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)復(fù)合物。

他還給它取了個(gè)名字，叫做“缺氧誘導(dǎo)因子”——英文名HIF。

在他的基礎(chǔ)上，原本是癌癥研究人員的威廉·凱林進(jìn)一步搞清楚了這個(gè)HIF在氧氣供應(yīng)影響我們身體造血的過程中，是怎么起作用的。

總之，這三位研究者為我們揭示了：這種叫做HIF的蛋白質(zhì)的復(fù)合物，它是怎么在身體處于低氧的時(shí)候發(fā)揮作用，讓我們的人體細(xì)胞開始造血。

6

于是最后一個(gè)問題就來(lái)了，搞清楚缺氧和造血之間的原理，對(duì)我們吃瓜群眾意味著什么？

我舉兩個(gè)例子——

第一，我們現(xiàn)在不少人都遇到的貧血問題，很多都是因?yàn)榧t細(xì)胞生成遇到了困難。通過控制這個(gè)HIF，就有希望讓我們的身體工廠加足馬力，產(chǎn)生更多紅細(xì)胞。

第二，還可以反過來(lái)想。

比如我們遇到聞之色變的癌癥——這種疾病其實(shí)說到底就是癌細(xì)胞在我們體內(nèi)瘋狂生長(zhǎng)。

但是任何細(xì)胞生長(zhǎng)都少不了供氧，尤其是這種需要大量氧氣大量能量的癌細(xì)胞。

如果我們可以減少體內(nèi)癌癥區(qū)域的HIF——當(dāng)然說得更嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn)，是設(shè)法“降低HIF相關(guān)基因的表達(dá)”——那自然在癌癥位置的紅細(xì)胞就會(huì)減少，癌細(xì)胞就可能因缺氧而衰亡。

所以，現(xiàn)在基于這三位教授的這個(gè)專業(yè)說法叫“氧感知通路”的研究，一些抗癌新藥的初步研究已經(jīng)在路上。

而且剛剛說了，因?yàn)檫@項(xiàng)研究揭示的是適用于所有細(xì)胞的造血和吸收氧氣的機(jī)制，所以理論上，它對(duì)出現(xiàn)在身體任何部位的癌癥都有對(duì)癥下藥的可能！

微詞卡

physiology?

[.f?zi'ɑl?d?i] n. 生理學(xué)

sense?

[sens] n. 感覺；v. 意識(shí)到，察覺出

adapt?

[?'d?pt] v. 使適應(yīng)

今日重點(diǎn)詞：

adapt

重點(diǎn)詞造句練習(xí)：

我沒花多長(zhǎng)時(shí)間就適應(yīng)了新環(huán)境。

It didn't take long for me to adapt to my new environment.

來(lái)源：中國(guó)日?qǐng)?bào)雙語(yǔ)新聞（Chinadaily_Mobile）

編輯：詩(shī)語(yǔ)?

校對(duì)：湯圓

排版：校校

剪輯：阿錨

運(yùn)營(yíng)實(shí)習(xí)生：邢雅苑