来自奥卢大学和哈佛大学的研究人员已经发现了一种过去未知的体内细胞感受氧气的机制，而缺氧对基因的功能有着重要的直接影响，可以防止细胞分化。这项研究发表在《Science》上，为开发新的抗癌药物带来了新思路。
图片来源：Science
这项研究的重点在于一种叫做组蛋白去甲基化酶的酶，它的任务是调节染色体的结构。研究人员发现缺氧会导致某些组蛋白去甲基化酶无法工作，结果就是细胞无法分化。这项发现和开发新的抗癌药物有关，因为癌细胞通常是未分化的，而许多肿瘤中都出现了染色体异常的现象。
“肿瘤组织中的氧气水平很低，这是因为肿瘤的快速生长和不完整的血管导致，此外许多肿瘤细胞中的组蛋白去甲基化酶要么突变要么缺失。”该研究作者Tuomas Laukka博士说道。
以前就已经知道缺氧会阻止细胞的分化。干细胞就是一种未分化的细胞，通常位于人体内氧气最丰富的地方。现在研究人员已经找到了氧气水平、组蛋白去甲基化酶活性、基因功能和细胞分化之间的直接联系。
“这是第一次发现氧气水平对组蛋白去甲基化酶有直接的影响。”来自奥卢大学的Peppi Karppinen教授说道。Karppinen教授表示他们的发现将改变人们对机体感知氧气方式的认知。
通过进化，动物已经进化出了一套以HIF为中心的感知氧气的方法。它会在血液中氧气水平下降时被激活。但是植物中不存在这种系统，它们有的是组蛋白去甲基化酶。因此很可能组蛋白去甲基化酶是在HIF蛋白出现之前就已经负责感知氧气。接下来研究人员将进一步研究为什么某些组蛋白去甲基化酶更依赖于氧气。
参考资料：Abhishek A. Chakraborty et al. Histone demethylase KDM6A directly senses oxygen to control chromatin and cell fate, Science (2019). DOI: 10.1126/science.aaw1026
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