钱江晚报·小时新闻记者章咪佳

呼吸自然界的氧气，是每个人都习以为常的事情。

但在人体内部，细胞和组织究竟如何调节和适应氧气水平的变化？直到三位科学家的研究，我们才得以一窥一二。

北京时间10月7日下午5点30分，诺贝尔生理学或医学奖评选结果揭晓，诺贝尔委员会宣布，将此奖项颁发给小威廉·G.凯林（WilliamG.Kaelin）教授、彼得·J·拉特克利夫（PeterJ.Ratcliffe）教授、以及格雷格·塞门扎（GreggL.Semenza）教授，以表彰三人对生物氧气感知通路的研究。

研究：这些英文单词离你不是很远

10月7日生理学或医学奖公布后，大家都表示这项研究并不是太好理解。

概括一下，这个奖项的研究，关乎人体对于氧气的需求，必须达到一个微妙的平衡，因为缺乏氧气，我们会窒息而死；氧气过多，我们又会中毒。为此，人体演化出了诸多精妙的机制，来控制体内氧气的平衡。

而就在上世纪90年代，塞门扎教授和拉特克利夫教授开始研究缺氧如何会引起促红细胞生成素（EPO），结果发现了一个不仅会随着氧浓度改变而发生相应改变、还可以控制EPO表达水平的转录增强因子，就是HIF。

此次获奖的三位科学家发现了人体内调控氧气浓度的开关和方式：当氧气含量较高时，细胞内含有非常少的HIF-1α（缺氧诱导因子）。然而，当氧气含量低时，HIF-1α的含量就会增加，于是它就可以结合并调节EPO（促红细胞生成素）基因，以及其他含有HIF结合片段的基因。

还是很艰难吧？尤其是拽了这么些个英文。

图说（如果你头晕，就不要看这张图了，下面的故事你会想读的）：当氧含量低（缺氧）的时候，HIF-1α被保护住不会降解，并在细胞核里聚集。它和ARNT相作用，并结合到特定DNA序列的缺氧调控基因（HRE）上（1）。在正常的氧气水平下，HIF-1α会由蛋白酶体快速降解（2）。氧气通过为HIF-1α增加羟基（OH）调控了这一降解过程（3）。然后VHL蛋白就可以识别HIF-1α并组成一个复合体，根据氧气浓度决定是否使它降解

让我们说一说“人话”，其实，这些个英文术语，距离普通人并没有那么遥远。比如说，缺氧这件事情——

今天你们都开始上班了，不要气馁，你不是一个人在战斗：你身体里面的37兆亿个细胞，也在奋力上班。

这些细胞中，最勤奋的细胞之一，叫红细胞。对于扎根在组织深处的细胞来说，它们每天都在等着红细胞来送快递。直径只有7.5微米的红细胞，每天要在体内来回暴走4公里，为的是把氧气这各快件输送到身体各处。

人体就是一个大内燃机，几乎所有的能量产生，都要依赖氧化还原反应，体内氧气越足，理论上产生的能量就越多。所以如果体内一旦氧气含量过低，机体就会促进红细胞的生成，保持氧气的浓度在合理的范围内。

10月7日颁发诺奖时，有一个关键词叫EPO（Erythropoietin），是“促红细胞生成素”的意思。这是肝肾分泌的一种糖蛋白激素，可以刺激红细胞的生成，让人可以对抗一定程度的缺氧。

年，EPO第一次被提纯鉴定。年，利用基因工程，用其他动物细胞合成的人源EPO诞生，这意味着这种糖蛋白可以批量生产。年，EPO治疗某些严重贫血的临床试验取得成功，两年后，美国FDA批准EPO治疗因肾病或者化疗导致的严重贫血。

其实不是贫血病人，也对EPO有向往，因为这个物质对耐力的提升至关重要。

所以你会想到，EPO是与运动员有关联的。

反兴奋剂组织早在年代初就把EPO列为了禁药，但是，直到年，靠谱的EPO检测方法才出现。所以，整个年代的十年，EPO都是“安全“的禁药。

用了EPO是什么感觉？

科学博主瘦驼昨天作了一个科普，他认识的一位职业运动员说，他小时候在不知情的情况下以“肌肉营养药”的名义被教练注射过EPO，那段时间，他的耐力项目成绩突飞猛进，“感觉不到累，觉得自己的耐力无穷无尽，可以随意跟着别的运动员跑，想什么时候超他们都行。”

年，美国反禁药组织质控曾经的自行车之神兰斯·阿姆斯特朗长期使用EPO，他的整个奇迹职业生涯都离不开EPO，包括年-年之间连续7届环法冠军。而阿姆斯特朗用一种与他神迹时代截然不同的方式承认了这些指控。他上了奥普拉秀，在全球最火的真人秀上认罪。不知道这个秀给他带来了多少美金。

最近一个因为EPO出事的运动员，是前女排国手杨方旭，她也因此缺席即将上映的《中国女排》。

事发后，她曾“通过朋友”表示自己不知情，不知道什么是EPO，可能被人下药。但是业内人士告诉钱报记者：“EPO，只能通过注射的方式进入人体，被人陷害的可能性极小。自体血液回输沉寂了几十年后，重回体坛一线。”

人物：两张照片背后的科学家

10月7日，诺奖委员会的直播比较精短，基本上全场都在聊学术。可能委员会也觉得有些无趣，在新闻发布会后不久，他们在官方推特上发了一些照片，立刻引起了全球讨论。

一拨科学青年，看出了顶级科学家的苦；一帮文艺青年，则看到了一位温暖的丈夫。

在接到诺奖委员会电话时，今年生理或医学奖得主之一、牛津大学标靶发现研究所担任所长彼得·J·拉特克利夫教授正在办公桌前。当时他应该是很紧张的——不是因为诺奖啊，而是因为科研基金——拉特克利夫教授正在申请的是欧盟的协同基金。

他发了一张照片给委员会，诺贝尔奖官方推特发了这张照片，还给教授配了一段获奖感言：“资金申请不等人。”

网友很快给出了注释：“他申请的是欧盟的经费，再不递交31号英国就脱欧了……”

还有一张照片，由另外一位获奖得主、哈佛大学医学教授小威廉·G·凯林发给诺奖委员会。

这是一张自拍照。接到电话时，凯林教授正独自在家。照片上有挺多信息的——看得出，教授好像也在看诺奖直播。而他的背后，是一张黑白婚纱照——这是他的亡妻CarolynKaelin（卡洛琳·凯林）。卡洛琳曾经是乳腺癌领域的专家，在年被诊断出得了乳腺癌后又生存了12年，年因恶性胶质瘤去世。