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2016年拉斯克基礎醫學研究獎-人與動物對氧氣含量的細胞感知機制

拉斯克醫學獎是美國最具聲望的生物醫學獎項,是醫學界僅次于諾貝爾獎的一項大獎,該獎項在醫學界又素有“諾貝爾獎風向標”之稱。

2016年拉斯克基礎醫學研究獎-人與動物對氧氣含量的細胞感知機制

 

氧氣是一切需氧生物生存的基本條件,生物體存在感受氧氣濃度的信號識別系統是生命最基本的功能。本次獲獎的三位科學家闡明了細胞在分子水平上感受氧氣含量的基本原理,揭示了一個重要的的信號機制。缺氧誘導因子(Hif)是低氧相關基因的轉錄因子,其含量與氧濃度高度相關正常細胞中,VHL蛋白(pVHL)在有氧條件下可降解Hif1α而在低氧條件下,羟化反應無法完成,脯氨酸羟化酶無法發揮作用,羟化後的Hif片段與pVHL的結合由于氧氣依賴也無法完成,最終導致Hif泛素化水解的失效,使Hif在細胞內積聚進而形成了具有轉錄活性的HIF。HIF作爲一個轉錄因子,參與到多個生物過程,如産生更多的促紅細胞生成素,使得血管形成、紅細胞生成等等。它們的形成進而會産生更多的氧氣,有可能促進腫瘤的生長。促使各種應對低氧的基因表達從而在腫瘤發生、血管增殖、無氧代謝等細胞基本代謝調節中發揮關鍵作用。低氧環境易導致多種疾病的發生,例如腫瘤、心肌梗死、中風和外周血管疾病等,這一信號機制的發現對未來相關疾病的藥物研發將具有重要的指導意義。目前,已有研究顯示,HIF能夠通過VEGF誘導腫瘤血管生長。

 

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