本報訊（王迪 李曉明）近期，軍事科學(xué)院軍事醫學(xué)研究院孫強研究員團隊與空軍軍醫大學(xué)張豐副教授團隊聯(lián)合攻關(guān)，發(fā)現軟骨組織細胞能夠產(chǎn)生大量血紅蛋白，并通過(guò)液-液相分離方式在細胞內形成聚集小體，為軟骨細胞持續提供氧氣供應，維持細胞存活和軟骨發(fā)育。這一發(fā)現揭示了無(wú)血管軟骨組織缺氧耐受的新機制，《自然》雜志日前在線(xiàn)發(fā)表了這一原創(chuàng )成果的相關(guān)研究論文。

　　氧氣是地球上碳基生命體代謝供能的基本物質(zhì)，血紅蛋白是氧氣的最重要載體。紅細胞中的血紅蛋白可以將氧氣從肺臟通過(guò)血管運輸到機體各處的組織細胞，維持各種生命活動(dòng)正常進(jìn)行。當環(huán)境缺氧時(shí)，缺氧感受器分子HIF能夠促進(jìn)紅細胞生成素EPO產(chǎn)生，進(jìn)而增加血紅蛋白和紅細胞的數量，增強氧氣供應，該成果于2019年獲得諾貝爾生理學(xué)和醫學(xué)獎。但是，軟骨等無(wú)血管組織細胞的氧氣供應機制并不清楚。

　　據軍事科學(xué)院軍事醫學(xué)研究院孫強研究員介紹，和機體大部分組織不同，軟骨組織沒(méi)有血管網(wǎng)絡(luò )，包括氧氣在內的各種營(yíng)養物質(zhì)只能通過(guò)擴散的方式提供給內部的細胞。當組織快速生長(cháng)發(fā)育或個(gè)體劇烈運動(dòng)時(shí)，組織耗氧量增加，低效的擴散無(wú)法滿(mǎn)足組織細胞對氧氣的需求，需要額外的氧氣來(lái)源。

　　空軍軍醫大學(xué)的張豐副教授在研究中發(fā)現各種來(lái)源的軟骨細胞都能產(chǎn)生大量的血紅蛋白，用基因剔除的方法特異性去除軟骨細胞中血紅蛋白的產(chǎn)生，能夠直接導致軟骨細胞代謝失調、大量壞死和軟骨發(fā)育異常。

　　為闡明血紅蛋白功能發(fā)揮機制，孫強研究員帶領(lǐng)博士研究生張波等團隊成員通過(guò)體內、外的系統研究，發(fā)現血紅蛋白可通過(guò)液-液相分離形成聚集體（Hedy），該聚集體對氧氣有更強的結合力，可以在正常條件下存儲氧氣，并且在需氧條件下釋放氧氣供給細胞使用。也因此，孫強研究員形象地將Hedy比喻為軟骨細胞中氧氣應急供應的“穩壓電源”，可以在擴散供氧不足的條件下給細胞持續供氧。

　　在此基礎上，聯(lián)合團隊進(jìn)一步研究發(fā)現，在組織細胞中，缺氧感受器分子KDM5A能夠通過(guò)KLF1促進(jìn)血紅蛋白的產(chǎn)生，而不是依賴(lài)經(jīng)典理論中的缺氧感受器分子HIF和EPO分子，從而揭示了一個(gè)全新的缺氧耐受調控機制。

　　據了解，缺氧廣泛參與腫瘤、貧血、認知障礙、代謝異常等多種重大疾病的發(fā)生發(fā)展，幾乎影響包括呼吸系統、血液系統、心血管系統、神經(jīng)系統等在內的全身各個(gè)組織器官。該研究不僅揭示了軟骨缺氧耐受的新機制，也為其他組織器官缺氧相關(guān)異常和疾病提供了新的研究思路和干預策略。

　　來(lái)源：中國青年報