北京时间10月7日，2019年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡大学医学院揭晓。美国哈佛大学医学院威廉·凯林（William G.Kaelin Jr.）教授、英国牛津大学彼得·拉特克利夫（Peter J.Rat -
cliffe ）教授和美国约翰霍普金斯大学医学院格雷
格·塞门扎（Gregg L.Semenza ）教授共同获得了这一殊荣［1］。
3位科学家究竟凭借什么研究成果而获得了
这个医学研究领域的顶级大奖？这就是对细胞在不同氧气环境中代谢适应调节机制的研究和阐释。细胞在不同氧气环境中代谢适应机制的调节，与人们在生活中的垃圾分类还有几分相似。
1人类生活在氧气含量不同的环境
人类生活在这个世界上，为了维持机体正常
的生理活动，需要不停地消耗氧气，进行能量与物质的代谢。人可1周不吃饭，3天不喝水，但时刻都离不开氧气。测量结果表明，人体在正常空气（氧气比例为21%）中，每天需要吸入12m 3的空气，消耗相当于500L 的氧气，当脑细胞缺氧超过
全国三本排名>光遇霞谷先祖6min 时，即可因为能量代谢障碍而引起不可逆
的死亡。当人体从氧气分压较高的低海拔地区前往高原地区时，有可能发生以头痛、头晕、心慌、
气短、气急、恶心、呕吐、乏力、失眠、眼花、嗜睡、手脚麻木、唇指紫绀和心率加快等症状为特征的“高原病”。多数高原病患者可在1周内逐渐恢复，但少数患者可能会病情恶化，发生高原肺水肿和脑水肿，甚至有致命的风险。
然而，组织中的氧气也会在代谢过程中，产生各种氧自由基等对细胞有损伤作用的物质，这些自由基可损伤细胞膜和线粒体等细胞器，导致细胞的损伤、衰老，甚至死亡。研究表明，动物吸入纯氧后会出现氧中毒的表现，当人类进入一个大气压的纯氧环境中，超过24h 就会发生氧中毒型肺炎，最终可能会因而死亡。与高原病相反，人从氧分压比较低的高原地区到达氧分压较高的平原时，就会出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头晕和腹泻等症状，人也觉得浑身懒洋洋的，就像喝醉了酒一样，这被称为“低原反应”，俗称“醉氧症”。
神诸葛不仅如此，在人体内部，不同的组织器官之间也存在着氧气含量的差异。例如，人体肺泡的氧分压为104mmHg ，动脉血氧分压为100mmHg ，组织中氧分压为0～30mmHg ，静脉血氧分压为
建筑师资格证怎么考40mmHg 。而缺血时，组织的氧分压可在原有基础
上进一步下降。
*基金项目：国家重大科技专项课题（2018ZX09303047）和北京大学基础医学院创新人才培养项目
**通信作者简单又含深意的网名
细胞如何适应外界变化的氧环境
——
—解读2019年诺贝尔生理学或医学奖*陈子砚
1
王予涵
2
刘可可
3
王月丹
3**
（1北京大学公共卫生学院北京
1008712北京大学附属中学实验学校北京100032
3北京大学基础医学院
北京
给老师留言的暖心句子100191）
摘要人的生命活动时刻离不开氧气，在低氧环境或者高氧环境中，机体不断对代谢过程
进行调节，以适应环境。缺氧条件下，机体可产生促红细胞生成素（EPO ），美国塞门扎教授发现了可对EPO 基因转录进行调控的缺氧诱导因子（HIF ）。但在正常氧气条件下，HIF1-α在细胞中几乎不存在，威廉·凯林发现了VHL 蛋白通过给HIF-1α泛素化以调控其降解和代谢。凯林和拉特克利夫进而在HIF-1α的分子结构中发现了一个氧依赖性降解区（ODD ），当氧气浓度较高时，这个部位可被VHL 结合。有关此通路的研究临床价值极大，诺贝尔奖实至名归。
关键词
诺贝尔奖
VHL 综合征含氧代谢
中国图书分类号：Q28文献标识码：A
2020年第55卷第1期生物学通报3
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