2019年诺贝尔生理学或医学奖日前揭晓,奖项颁给了美国科学家威廉·凯林、英国科学家彼得·拉特克利夫和美国科学家格雷格·塞门扎。他们获奖的理由是:发现了细胞如何感知氧气和适应氧气供应,也可称为发现了生物氧气感知通路的机理。
显而易见,“细胞感知氧气和适应氧气供应”是一个基础研究的成果,但相信大众更想知道,这个成果有什么实用价值,能给我们人类带来什么改变?
利用低氧诱导因子治疗贫血
三位科学家发现的低氧诱导因子广泛存在于慢性缺氧细胞中,它的水平受到氧气含量的影响,在高氧状态下,低氧诱导因子被修饰,从而降解;在低氧状态下,低氧诱导因子不被修饰,不会降解。
低氧诱导因子的发现带来了巨大的实用价值,目前在治疗贫血和肿瘤方面已经获得重大进展并进入实用阶段。比如贫血有多种原因和类型,但无论是哪一种,都可以利用低氧诱导因子来增加促红细胞生成素,并产生较多的红细胞来纠正贫血或改善贫血状况。
有望对抗化疗带来的副作用
化疗诱导性贫血是癌症治疗的一种严重但又无声的副作用。癌症患者在接受化疗后非常容易出现疲劳的症状,这是贫血的表现形式之一,时间长了,还会使患者出现认知功能障碍、呼吸困难和抑郁。因此一些患者选择停止化疗,延误了癌症的治疗。
如果未来有基于低氧诱导因子的药物能够防治化疗诱导性贫血,就能让癌症患者更为舒适地接受化疗治疗。
探索“饿死”癌细胞之法
疯狂生长的肿瘤就是癌症。失去控制的肿瘤细胞会形成细胞团,细胞团的内部是缺氧的。此时,低氧诱导因子起的却不是好作用。它可以启动应对缺氧的环境,诱导血管内皮细胞生成因子增加,再促进血管生成。生成的毛细血管能进入肿瘤内部,也就给癌细胞提供了养料,使得癌症能得以发展和恶化,甚至迅速夺去患者的生命。
因此,如果能够阻断低氧诱导因子的功能,不让新生的毛细血管生成和进入肿瘤细胞团,癌细胞就会因为缺少营养而饿死或坏死。从理论上讲,如果以低氧诱导因子为靶点,被它调控的下游所有生长因子都会被抑制,也就是发挥“总开关”的作用。
可以预想的是,随着科学家对低氧诱导因子的认知进一步深入,除了有助于研发更多抗癌和治疗贫血的药物外,人类还会获得对生命机理更深的认识,并研发出针对眼部、精神类疾病的药物。
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