缺氧诱导因子(缺氧诱导因子如何影响癌症心血管系统)

10月29日，2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者格雷格·塞门扎(Gregg Semenza)在第二届世界顶尖科学家论坛主题演讲环节介绍了缺氧诱导因子(HIF)在生物学和医学中的应用。

2019年10月，Gregor Semenza因“发现细胞在分子水平感受氧气的基本原理”，与威廉·林锴和彼得·克利夫分享了2019年诺贝尔科学或医学奖健康。

塞门扎对生命系统如何利用和调节氧气进行了突破性的研究。1992年，Gregor Semenza首先发现了一种蛋白质——HIF-1，它可以在动物细胞缺氧的情况下增加红细胞生成素(EPO)的转录。HIF，动物细胞内部的氧调节机制，最早进入人类视野。

西蒙萨在讲座现场首先强调了氧气的地位。它是动物生命所必需的:被中几乎所有动物细胞中都存在的线粒体所利用，从而将食物转化为有用的能量。他提到，缺氧的关键生理反应之一是促红细胞生成素(EPO)水平的升高，EPO可以使骨髓增加红细胞的生成，当体内氧水平降低时，EPO水平就会升高。

虽然这种激素在控制红细胞生成中的重要性自20世纪初就已为人所知，但这一过程本身如何受氧气调节仍是一个谜。也就是说，Semenza研究的是EPO基因，以及它是如何被不同的氧水平所调节的。通过转基因小鼠，Semenza发现位于EPO基因旁边的一个特定DNA片段介导了对缺氧的反应。

值得一提的是，氧传感器的机理对于研究许多人类疾病具有深远的意义。

在主题演讲中，塞门扎表示，HIF-1a、HIF-1p、HIF-2a、PHD2和VHL都是正常哺乳动物胚胎发育所必需的。以往的研究证明，HIF-1基因缺失会导致胎儿死亡。此外，慢性肾衰竭患者常因EPO表达减少而出现严重贫血。在肿瘤中，氧调节机制用于刺激血管的形成和重塑代谢以有效增殖癌细胞。

他说，HIFs在癌症和心血管疾病中发挥着重要作用。目前，正在计划或进行相关的临床试验，以评估抑制(癌症、视网膜病变)或激活(贫血、心血管疾病)HIFs的新疗法。

此外，塞门扎还介绍，在进化领域，HIF-1a、HIF-1B、PHD和VHL的同源基因已经在所有多细胞动物中被发现。遗传学证据表明，HIF通路是西藏和其他高原种群以及中国其他物种成功适应高海拔的关键遗传特征。