
生物的DNA好像每個細胞表演的劇本,每個人都有與生俱來,獨一無二的劇本。(同卵雙胞胎的劇本除外)
人生有不同的階段,多樣的場景,不同等級的挑戰,都需要相對應的反應,以及調節的機制;
就以製造紅血球為例:
負責製造紅血球的骨髓細胞,受到紅血球生成素的刺激,會增加產能,促進紅血球的生成。
負責『紅血球生成素』的『基因』,受到什麼因子調控呢?
答案:缺氧誘導因子。(HIF:hypoxia inducible factor)
這邊要先跟大家分享一個現象:住在高山的人們,血中大多有較高濃度的紅血球。
因為在高海拔的地區,空氣稀薄,空氣中的氧氣壓力較低,人體吸入的氧氣含量不足,身體處在缺氧狀態,努力產生更多的紅血球,以代償身體組織的缺氧情形。
人體如果處在缺氧的狀態下,『缺氧誘導因子』不會被分解,而能發揮作用;
『缺氧誘導因子』會與基因體上的『缺氧反應元件』結合『HRE:hypoxia response element』,
進而引導位在『缺氧反應元件』下游的紅血球生成素基因,提升紅血球生成素基因的表現(EPO gene),進而增加紅血球生成素的產量。

adapted from:Journal of the Formosan Medical Association (2018) 117, 955e963
上圖為腎臟外被細胞在缺氧狀態下的表現,
左邊為正常的腎臟,缺氧誘導因子和缺氧反應元件結合,刺激下游EPO基因的表現。
右邊則為慢性腎臟病的腎臟,即使在缺氧的狀態下,1. 缺氧誘導因子的表現不足;2. 或是缺氧誘導因子的結合力下降;3. 以及缺氧反應元件失靈,無法接受到缺氧誘導因子的調控,都會造成EPO基因的表現下降,削弱慢性腎臟病患者的身體自行產生EPO的能力下降,長期下來,產生貧血的現象。
下回討論:
在氧氣充足的狀態下,人體如何調節缺氧誘導因子的表現?
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