2016年拉斯克基础医学研究奖-人与动物对氧气含量的细胞感知机制

氧气是一切需氧生物生存的基本条件，生物体存在感受氧气浓度的信号识别系统是生命最基本的功能。本次获奖的三位科学家阐明了细胞在分子水平上感受氧气含量的基本原理，揭示了一个重要的的信号机制。缺氧诱导因子(Hif)是低氧相关基因的转录因子，其含量与氧浓度高度相关。正常细胞中，VHL蛋白(pVHL)在有氧条件下可降解Hif1α，而在低氧条件下，羟化反应无法完成，脯氨酸羟化酶无法发挥作用，羟化后的Hif片段与pVHL的结合由于氧气依赖也无法完成，最终导致Hif泛素化水解的失效，使Hif在细胞内积聚，进而形成了具有转录活性的HIF。HIF作为一个转录因子，参与到多个生物过程，如产生更多的促红细胞生成素，使得血管形成、红细胞生成等等。它们的形成进而会产生更多的氧气，有可能促进肿瘤的生长。促使各种应对低氧的基因表达，从而在肿瘤发生、血管增殖、无氧代谢等细胞基本代谢调节中发挥关键作用。低氧环境易导致多种疾病的发生，例如肿瘤、心肌梗死、中风和外周血管疾病等，这一信号机制的发现对未来相关疾病的药物研发将具有重要的指导意义。目前，已有研究显示，HIF能够通过VEGF诱导肿瘤血管生长。

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