（原标题：2019诺贝尔生理学医学奖首先颁出！英美3学者加冕，揭秘血与氧联系，抗击肿瘤和癌症）
李根 郭一璞 发自 凹非寺
量子位 报导 | 大众号 QbitAI
2019年诺贝尔奖，今日开端逐个揭晓。
刚刚，首先颁出的是生理学医学奖，旨在赞誉年内在生理学医学范畴对人类奉献最大的科学家。
获奖者：Gregg L。 Semenz（美国约翰霍普金斯大学）、Sir Peter J。 Ratcliffe（英国牛津大学）、William G。 Kaelin，Jr。（美国哈佛大学）。
获奖原因：他们发现了细胞怎么感知和习惯氧气供给。
详细概况传送如下。
新晋诺奖得主是谁？
格雷格·塞门扎（Gregg L。 Semenza），约翰霍普金斯大学教授。
主攻方向是儿科、放射肿瘤学、生物化学、医学和肿瘤学。
塞门扎因HIF-1蛋白的发现而出名，他的Google Scholar引证数挨近14万。
塞门扎1956年出生在闻名的纽约皇后区，本科在哈佛大学学习遗传学，之后去了宾夕法尼亚大学读博，博士结业后到约翰霍普金斯大学做博士后，之后成为了该校的教授。
2008年，塞门扎成为了美国国家科学院院士。
彼得·拉特克利夫（Sir Peter J。 Ratcliffe），英国牛津大学教授。
彼得·约翰·拉特克利夫爵士。
生于1954年5月14日。现年65岁。英国牛津大学教授，自2004年以来一向担任牛津大学 Nuffield临床医学系主任。首要研讨低氧状态下细胞的反响。
2014年还因供给临床医学服务而取得英国年度荣誉骑士勋章。
彼得·约翰·拉特克利夫爵士先肄业于剑桥大学，1978年结业后开端在牛津大学打开低氧方面研讨。
彼得·约翰·拉特克利夫爵士并先后累计获18个重要国际和职业奖项。
威廉·凯林（William G。 Kaelin），美国癌症学家、哈佛医学院教授。
凯林出生于1957年，他本科去了杜克大学读化学，之后的1982年在杜克大学读完了医学博士，博士结业十年后就有了自己名下的实验室，该实验室首要研讨肿瘤按捺蛋白的功用。
2010年，凯林成为了美国国家科学院院士。
此外，本次取得诺奖的三人组之前也是获奖一再。
2010年，三位曾一起取得了“加拿大版小诺贝尔奖”盖尔德纳国际奖，基本上拿到这个奖的科学家有四分之一之后都会取得诺贝尔生理学或医学奖。
六年之后，三位科学家也一起取得了医学界的最高荣誉之一、“美国诺贝尔奖”拉斯科根底医学研讨奖。
因何获奖？
怎么了解“细胞怎么感知和习惯氧气供给”？
诺贝尔奖官方说，本年的诺贝尔奖取得者提醒了生命中最重要的习惯进程之一的机制。
他们为咱们了解氧水平怎么影响细胞代谢和生理功用奠定了根底。
并且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路途。
该发现背面的详细原理，诺奖官网也宣布了新闻稿，中文版翻译如下：
找到调控基因
众所周知，包含人类在内，绝大多数的动物离不开氧气。但咱们关于氧气的需求，却又有必要到达一个奇妙的平衡。
缺少氧气，咱们会窒息而死；氧气过多，咱们又会中毒。
为此，生物也演化出了许多精妙的机制，来操控氧气的平衡。比方关于深埋于安排深处的细胞来说，红细胞能为它们送上氧气。
而一旦氧气含量过低，机体就会促进红细胞的生成，坚持氧气的浓度在合理的范围内。
在上世纪90年代，Ratcliffe教授和Semenza教授想要了解这一现象背面的机制。
他们发现，一段特别的DNA序列看似和缺氧引起的基因激活有关。假如把这段DNA序列安插在其他基因邻近，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效果。后续研讨也标明，一旦这段序列呈现骤变，生物体就对低氧环境莫衷一是。
后续研讨发现，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可以结兼并激活许多哺乳动物细胞内的特定基因。风趣的是，这些基因都不担任出产促红细胞生成素。这些结果标明，缺氧引起的红细胞生成，背面有着更为杂乱的原因。
而在人们后续说明的调控通路中，HIF-1扮演了中心的位置，调控了包含VEGF（能促进血管生成）的许多要害基因。
降解HIF-1蛋白
作为一种要害的调控蛋白，在缺氧环境下，HIF-1会发动基因表达。而在富氧环境中，这一蛋白又会被降解。这背面有着怎样的机制呢？谁也没有想到，答案居然藏在一个看似彻底无关的方向上。
让咱们把论题转向Kaelin教授。其时他正在研讨一种叫做希佩尔-林道综合征（VHL disease）的癌症综合征。他发现在典型的VHL肿瘤里，常常会有反常构成的重生血管。
此外，他也发现了较多的VEGF与促红细胞生成素。因而他自但是然地想到，缺氧通路是否在这种疾病里有着某种效果。
1996年，关于患者细胞的剖析标明，一些本来应当在富氧环境下消失的基因，却意外地有着很多表达。而增加具有正常功用的VHL蛋白，则能反转这一现象。
进一步的研讨标明，VHL蛋白的特别才能，来历于与之结合的一些特定蛋白，这包含了某种泛素连接酶。在这种酶的效果下，不被细胞所需求的蛋白会被打上“丢掉”的符号，并被送往蛋白酶体中降解。
风趣的是，人们立刻发现在富氧环境下，HIF-1的组成部分HIF-1α，正是经过这一途径被降解。1999年，Ratcliffe教授团队又发现，HIF-1α的降解需求VHL蛋白参加。Kaelin教授也随之证明，VHL与HIF-1α会直接结合。
再后来，许多研讨人员逐步复原了整个进程——本来在富氧的环境下，VHL会结合HIF-1α，并辅导后者的泛素化降解。
精妙的调控
为啥HIF-1α只会在富氧环境下被降解呢？
研讨人员对HIF-1α与VHL的结合区域做了进一步的剖析，并发现假使移除一个脯氨酸，就会按捺其泛素化。这正是HIF-1α的调控要害！
在富氧环境下，氧原子会和脯氨酸的一个氢原子结合，构成羟基。而这一步反响需求脯氨酰羟化酶的参加。
因为这步反响需求氧原子的参加，咱们很简单了解，为何HIF-1α不会在缺氧环境下被降解。
提醒生物氧气感知通路，不仅在根底科学上有其价值百科，还有望带来立异的疗法。比方假使能经过调控HIF-1通路，促进红细胞的生成，就有望医治贫血。而搅扰HIF-1的降解，则能促进血管生成，医治循环不良。
另一方面，因为肿瘤的生成离不开重生血管，假如咱们能降解HIF-1α或相关蛋白（如HIF-2α），就有望对立恶性肿瘤。
现在，已有相似的疗法进入了前期临床试验阶段。
总结来说，这三名科学家的发现在根底研讨和临床应用上，都有侧重要价值百科。
关于生物感知氧气通路的精妙提醒，更是显示了人类在应战不知道上的才智。咱们再次恭喜这三名科学家。可以取得诺贝尔生理学或医学奖，是对他们所做成果的最佳认可！
本年其他抢手技能？
上一年诺奖生理学医学奖项颁给了癌症免疫医治范畴的两位科学家。
而本年开奖前，最抢手的当属基因修改技能。
比方美国冷泉港实验室（CSHL）教授Jason Sheltzer就以为，本年是时分让基因修改技能得奖了，获奖者应该包含美国加州大学伯克利分校的化学和分子生物学与细胞生物学教授杜德纳（Jennifer A。Doudna）。
杜德纳是新式基因组修改技能Crispr-Cas 9的发明人之一。她曾以通讯作者的身份撰文要求在国际范围内制止运用该技能，给科学家、伦理学家和大众以时刻，充沛了解环绕这个科学打破的问题。
而汤森路透“引文桂冠奖”首席剖析师大卫·彭德尔伯里（David Pendlebury），则在之前猜测支撑荷兰乌得勒支大学分子遗传学教授克里夫（Hans Clevers）获奖，因为其关于Wnt信号通路的研讨发现。
大卫·彭德尔伯里自2002年以来就成功猜测了多名诺奖得主，他首要经过剖析科学家所写论文被引证的状况来做猜测。
OMT：诺贝尔奖小科普
诺贝尔奖以瑞典闻名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔（1833-1896）的姓名命名。
他于1895年立下遗言，用巨额遗产建立奖励基金，把利息分红五份，每年颁给在物理学，化学，生理学或医学，文学，及平和范畴对国际有重大奉献的人士。
1901年五个奖项初次颁奖，1968年又增设诺贝尔经济学奖，并于次年初次颁布。
百年间，诺贝尔基金会用这笔遗产出资所得利益支撑着诺贝尔奖的运作。评选委员会在每年10月宣告获奖者，然后于12月10日诺贝尔忌日举办颁奖仪式。
到2017年，诺奖评选委员会共宣布六大奖项585个，获奖人次达923次。
在这之中，生理学或医学奖得主最多，有214人次，每五个诺奖得主中就有一个获生理学或医学奖。
诺奖奖金
1901年初次颁布诺贝尔奖时，每项获奖者能取得150782瑞典克朗，按诺贝尔的遗言中所愿，是“一个教授20年的薪酬”。
但尔后，奖金数额不断动摇，奖金也没有逃过通货膨胀的影响，其价值百科一度下降到原奖金价值百科的30%。
直到1991年，奖金金额飚升至600万瑞典克朗，才与1901年的奖金价值百科适当。
尔后十年奖金金额比年上升。2001年涨至1000万瑞典克朗，适当于初始奖金价值百科的144%。
但是，因为诺奖基金会出资收益欠安，2012年奖金缩水至800万瑞典克朗，此金额坚持到2016年。
2017年，奖金回升到900万瑞典克朗，适当于原始奖金价值百科的107%。
依据最新汇率，100瑞典克朗，适当于78元人民币。
2012年取得诺贝尔文学奖的中国籍作家莫言，其时奖金折合人民币是750万元。
当然，诺贝尔奖的含义，奖金仅仅一种额定奖励。
取得此奖，不管何范畴，都会被永久载入人类开展史书。
让咱们等待接下来的奖项揭晓。
本文来历：量子位 责任修改：乔俊婧_NBJ11279