深圳商报2019年10月8日讯（记者袁斯茹）北京时间10月7日下午5时30分，2019诺贝尔生理学或医学奖公布三位获奖者，分别是哈佛医学院的小威廉·凯林（William G. Kaelin， Jr.）、牛津大学和弗朗西斯·克里克研究所的彼得·拉特克利夫（Peter J. Ratcliffe），以及美国约翰霍普金斯大学医学院的格雷格·赛门扎（Gregg L. Semenza）。获奖理由是“表彰他们在理解细胞感知和适应氧气变化机制中的贡献”。
在众多基础医学研究中，人体内部的氧气调节机制一直是重点。尽管呼吸氧气是每个人都习以为常的事情，但人的细胞和组织究竟如何调节和适应氧气水平的变化，直至这三位科学家的研究，我们才得以一窥一二。他们的发现也为抗击贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。
动物对氧气的需求要达到一种微妙的平衡，缺乏氧气会窒息而死，氧气过多会导致中毒。而科学界对氧气平衡的调控的研究，开始于促红细胞生成素（EPO）。当氧气缺乏时，肾脏会分泌EPO，刺激骨髓生成新的红细胞。比如当我们在高海拔地区活动时，由于缺氧，人体的新陈代谢发生变化，开始生长出新的血管，制造新的红细胞。
获奖的三位科学家找出了这种身体反应背后的基因表达。他们发现这个反应的“开关”是一种蛋白质，叫做缺氧诱导因子 （HIF），但其功能远不止开关那么简单。
20世纪90年代初，Semenza教授和Ratcliffe教授开始研究这一系列现象背后的机制。他们发现，一段特殊的DNA序列看似和缺氧引起的基因激活有关。如果把这段DNA序列安插在其他基因附近，那么在低氧的环境下，这些基因也能被诱导激活。也就是说，这段DNA序列其实起到了低氧环境下的调控作用。后续研究也表明，一旦这段序列出现突变，生物体就对低氧环境无所适从。
后续研究发现，这段序列在细胞内调控了一种叫做HIF-1的蛋白质，而这种蛋白由HIF-1α与HIF-1β组合而成。在缺氧的环境下，HIF-1能够结合并激活许多哺乳动物细胞内的特定基因。
有趣的是，这些基因都不负责生产促红细胞生成素。那么推动HIF-1破坏的原因是什么？答案来自Kaelin教授的研究。
当时，Kaelin教授正在研究一种叫做希佩尔-林道综合征（VHL）的癌症综合征。他发现在典型的VHL肿瘤里，经常会有异常形成的新生血管。此外，他也发现了较多的促红细胞生成素。因此他自然而然地想到，缺氧通路是否在这种疾病里有着某种作用。经过一系列实验，确实验证了VHL会和HIF-1α，并指导后者的泛素化降解。
总结来说，HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应，三位科学家一步步揭示了地球生命基石的奥秘。通过调控HIF通路从而达到治疗目的的研究方向正发挥着巨大的潜力，他们的工作正在并将继续造福人类。（图片来自诺奖官网）
小威廉·凯林 （William G. Kaelin， Jr.）
美国癌症学家、哈佛医学院教授。他1957年出生于美国纽约，1979年获杜克大学化学学士学位，1982获得杜克大学医学博士学位。1998年，凯林成为霍华德·休斯医学研究所研究员。目前，凯林是哈佛医学院丹纳-法伯研究所基础科学部副主任、布莱根妇女医院高级内科医师。
彼得·拉特克利夫（Peter J. Ratcliffe）
先后求学于剑桥大学和圣巴多罗买医院，后在牛津大学研究肾循环生理学。随后他开始研究造血生长因子——促红细胞生成素，这种物质由肾脏产生，是对血氧水平下降的响应机制。1990年，作为惠康基金会高级研究员，他在牛津大学韦瑟罗尔分子医学研究所成立了缺氧生物学实验室。
格雷格·赛门扎（Gregg L. Semenza）
美国医学家，1974年进入哈佛大学学习遗传学，随后在宾夕法尼亚大学获得博士学位。1986年赴约翰·霍普金斯大学做博士后研究，后成为该校教授。赛门扎2008年成为美国国家科学院院士。2010年获盖尔德纳国际奖，2016年获拉斯克基础医学研究奖。