张田勘

10月7日，2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。美国科学家威廉·凯林（William G Kaelin Jr）、英国科学家彼得·拉特克利夫（Sir Peter J Eatcliffe）和美国科学家格雷格·塞门扎（Gregg L Semenza）获得这一奖项。他们获奖的理由是：发现了细胞如何感知氧气和适应氧气供应，也可称为发现了生物氧气感知通路的机理。

此次获奖的内容显然是一个基础研究成果，但更是揭示了生物体（主要是人）与氧之间恩恩怨怨的故事。有了氧，人和其他生物才能在地球上生存，但是氧过多和过少，都不利于生存。因此，人类必须在自然环境下适应氧气，并且要演化出细胞和分子适应氧气，包括适应低氧并调节机体生理功能的机制，才能更好地生存。

三位科学家发现了低氧诱导因子（Hypoxia-inducible factors，HIF），具体为HIF-1，并且知道HIF-1的水平受氧气含量影响，在高氧状态下，HIF-1会降解;在低氧状态下，HIF-1不会降解。

HIF-1的降解与不降解有不同的结果。在低氧条件下不降解的HIF-1能引起一些低氧相关基因表达，最典型的就是促红素（EPO）基因表达，使得促红素生成增加，再促进血管生成和红细胞生成。

其实，这不过是机体和细胞组织适应低氧环境的一种调节机制。过去的研究早已发现，当机体缺乏氧气时，肾脏会分泌EPO刺激骨髓生成新的红细胞，生长出新的血管，以此提高血液运输氧气的能力，改善和维持生理功能。这也^是一种机体适应低氧的灵活反应或生理调节机制。

人们更早认识到机体需氧和利用氧的是法国化学家拉瓦锡。拉瓦锡认为，燃烧的本质是物质与氧反应，只有在氧气存在的条件下，可燃物质才能燃烧。……