2016年度的“拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”授予三位在人及大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞感知適應(yīng)氧分壓變化機(jī)制方面做出杰出貢獻(xiàn)的醫(yī)學(xué)研究者。他們分別是來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院丹娜法伯癌癥研究所William G. Kaelin、英國(guó)牛津大學(xué)和弗朗西斯·克里克研究所Peter J. Ratcliffe和約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Gregg Semenza。
這三名研究細(xì)胞感受氧氣濃度的科學(xué)家獲得的拉斯克醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)被譽(yù)為小諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，因?yàn)樵S多獲得這個(gè)獎(jiǎng)的科學(xué)家后來(lái)都先后獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他們的研究能獲得這樣高的榮譽(yù)，當(dāng)然是因?yàn)樗麄兊膶W(xué)術(shù)貢獻(xiàn)。因?yàn)樗麄兊难芯颗宄思?xì)胞是如何感受氧氣濃度的，其實(shí)是搞清楚一種蛋白如何在氧氣存在情況下被降解的調(diào)節(jié)，這種蛋白就是低氧誘導(dǎo)因子，從名稱(chēng)上就可以看出，這個(gè)蛋白在細(xì)胞低氧的情況下多，所以被命名。但是開(kāi)始不了解這個(gè)蛋白為什么在低氧情況下低。于是就研究，當(dāng)然這些科學(xué)家是從不同角度開(kāi)展的研究。例如Peter J. Ratcliffe是從一種癌基因VHL，準(zhǔn)確說(shuō)是從一種特殊癌癥，這種癌癥患者表現(xiàn)為血管增生和紅細(xì)胞增加，這符合低氧的表現(xiàn)，于是聯(lián)系到低氧效應(yīng)的研究，最終發(fā)現(xiàn)低氧誘導(dǎo)因子的降解是和癌基因VHL有關(guān)。
當(dāng)然更詳細(xì)的故事是這樣的，低氧誘導(dǎo)因子表達(dá)后，組成其結(jié)構(gòu)的一個(gè)氨基酸，脯氨酸會(huì)在細(xì)胞內(nèi)一種酶催化下羥基化，這種酶就是脯氨酸羥化酶，脯氨酸羥化脯氨酸時(shí)需要氧氣作為反應(yīng)物質(zhì)，當(dāng)然羥化就是氧氣，氧氣就是反應(yīng)物。在氧氣缺乏的情況下，就是低氧時(shí)，這個(gè)反應(yīng)就無(wú)法順利進(jìn)行。脯氨酸羥化后低氧誘導(dǎo)因子就好像被打上分解的標(biāo)簽，這樣的蛋白能被VHL，后者是泛素化鏈接酶，就是負(fù)責(zé)將垃圾蛋白運(yùn)輸?shù)降鞍姿饷笍?fù)合體的輔助系統(tǒng)，最終低氧誘導(dǎo)因子被降解，水平下降。顯然在氧氣不足的情況下，這個(gè)過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)，低氧誘導(dǎo)因子水平就高。當(dāng)然所以研究低氧誘導(dǎo)因子，還有一個(gè)原因是這個(gè)蛋白是低氧世界的總司令，能實(shí)現(xiàn)大多數(shù)低氧反應(yīng)的調(diào)節(jié)，例如增加血管和紅細(xì)胞等效應(yīng)。如此重要的生物學(xué)現(xiàn)象調(diào)節(jié)方式的研究，當(dāng)然有資格獲得醫(yī)學(xué)大獎(jiǎng)。
氫氣的研究距離這樣的高度還有很長(zhǎng)的路要走。諾貝爾遺囑中規(guī)定，要授予上一年度中，對(duì)人類(lèi)健康作出最大貢獻(xiàn)者。隨著一百多年的實(shí)際運(yùn)行，生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者有兩類(lèi)，一類(lèi)是對(duì)認(rèn)識(shí)生命和人體有貢獻(xiàn)的學(xué)者，例如關(guān)于一氧化氮信號(hào)分子、、能量代謝之三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)等，另一種就是對(duì)治療疾病有突觸貢獻(xiàn)，例如試管嬰兒、血清療法以及青蒿素研究等。簡(jiǎn)單說(shuō)就是增加了人類(lèi)知識(shí)或解決了疾病治療問(wèn)題。氫氣生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，本身屬于人類(lèi)新知識(shí)的增加，這樣的發(fā)現(xiàn)有獲得諾貝爾獎(jiǎng)的潛力，不過(guò)因?yàn)檫@個(gè)效應(yīng)的確認(rèn)需要有分子水平的解釋?zhuān)駝t讓人無(wú)法完全接受，因此這個(gè)獎(jiǎng)要等待氫氣效應(yīng)機(jī)制清楚后才有可能。當(dāng)然從應(yīng)用角度，如果氫氣能對(duì)解決人類(lèi)重要疾病發(fā)揮了不可替代的作用，例如其作用能達(dá)到他汀類(lèi)藥物降低血脂的作用，能達(dá)到二甲雙胍對(duì)付糖尿病的作用，從實(shí)際應(yīng)用角度，也能具備獲得諾貝爾獎(jiǎng)的潛力。當(dāng)然也有可能是作用沒(méi)有那么具體，但對(duì)多種急性和慢性疾病都發(fā)揮作用，而且安全性高，使用范圍大，受到世界范圍的公眾接受。再結(jié)合效應(yīng)機(jī)制研究深入，對(duì)分子機(jī)制的研究取得了突破。兩種聯(lián)合在一起，增加了人類(lèi)知識(shí)，獲得廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了人類(lèi)健康。也具有獲得大獎(jiǎng)的能力。 |
