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生物氧气感知通路被发现杭十四中老师带你深 [复制链接]

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任何动物均需借助氧把食物转化为能量,当身体含氧量改变,体内细胞便需作出相应调整,继续有效提供能量。

3名分别来自美国和英国的科学家塞门萨、拉特克利夫和凯林凭,研究细胞缺氧反应的机制,揭开氧气对细胞活动的具体影响,成为治疗癌症、贫血等多种疾病的新希望,共同夺得年度诺贝尔生理学或医学奖。

3位科学家发现的这项机制,具体是怎样的呢?

杭十四中生物教师卓芳芳,从高中生所学的生物学知识入手,解读了三位新科诺奖获得者的发现。卓老师是兰州大学本科、硕士毕业,研究生专业方向为生物化学和分子生物学,她所开设的分子生物学相关选修课,荣获教育部级优课称号——

我们先从人体吸收和利用氧气的途径谈起。

O2先经呼吸系统进入肺泡,再由肺泡扩散到毛细血管的血液中,其中的红细胞再携带O2经血液循环供应给全身组织细胞,帮助肌肉细胞发生肌肉收缩、脑细胞进行思维活动、免疫细胞杀菌等。由此可见,摄取充足的氧气对我们的生命非常重要。值得欣慰的是,我们一点儿不害怕缺氧情况的发生,当我们感觉到缺氧时,人体细胞会分泌一些物质,这些物质可以促进生成更多的血管和更多的红细胞,试图恢复氧气的供应量。

这些细胞又是怎么做到的呢?

三位科学家发现,主要是一种叫做缺氧诱导因子-1α在其中起主导作用。当缺氧发生时,它会从细胞质中进入细胞核,给相关的基因通报缺氧的信号,然后这些基因就会苏醒,产生促进血管生成、红细胞生成、增加线粒体活动的物质,血管和红细胞数量增多,线粒体活动增强,就能很快的让机体恢复氧气浓度了。

那氧气充足时,缺氧诱导因子-1α又在干什么呢?他们会被O2氧化,再在一类叫做VHL分子的帮助下,最终被细胞当成垃圾分解掉,避免机体摄取过多的氧气,维持机体内氧浓度的平衡。

小威廉·G·凯林还发现,癌细胞更加离不开缺氧诱导因子-1α的作用,因为癌细胞经常会因分裂过快导致缺氧。只有缺氧诱导因子-1α正常工作,才能保证癌细胞无限增殖。如果能有针对性干预癌细胞内缺氧诱导因子-1α的正常工作,或许就能治疗癌症,未来攻破癌症指日可待!

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