局部缺血是一种血液供应缺陷，常常导致组织中细胞的死亡并产生严重后果。来自莫斯科大学的研究人员和爱尔兰考克大学的同事一起，合作研究细胞在局部缺血后的早期应答过程。该研究结果发表于Gnome Biology，影响因子达到10.5。

贝勒泽斯基学院的资深研究员Dmitry Andreev博士和该学院的教授Ivan Shatsky博士说道：“这个发现要依靠新一代测序技术（NGS）的发展，它为生命科学做了一次真实的革新。特别是，我们运用核糖体分析技术捕捉到细胞中蛋白质合成过程中的快照。核糖体是一种大分子机构，它能读出信使RNA的编码信息并合成蛋白质，是细胞中蛋白质合成的驱动者。无论在任何时刻，都有成千上万的蛋白质在核糖体中合成。当外界环境发生率变化，核糖体则会迅速转换至其他的信使RNA，并开始合成能够适应该环境的必要蛋白质”。

“我们决定运用这个方法去学习细胞在葡萄糖和氧气缺损的情况下，所发生的基因表达的变化，”Dmitry Andreev解释道，“这个模型专门针对局部缺血的研究”。

持续的局部缺血常常导致不可逆转的组织损伤，并最终导致细胞死亡。但是，短时间的局部缺血后，受刺激细胞依然可以自救并阻止因局部缺血导致的伤害。所以了解细胞在短时间局部缺血后应答过程，有着非常重要的根本性和实际性的意义。

我们研究了细胞在四小时局部缺血后的早期应答过程。结果显示，细胞刺激后的钱20分钟，蛋白质的合成开始发生重要变化。有意思的是，最明显的变化发生在与线粒体呼吸链相关蛋白质的合成当中。答案很明显，细胞为了避免死亡，需要试着迅速的适应新的环境，转换成替代能源。

主要的范例非HIF（低氧诱导因子）莫属。这个转录因子促进了各种基因的表达，例如与葡萄糖的运输和新血管合成相关的基因。当细胞内的氧气充足的时候，脯氨酰羟化酶不断的改进HIF的调节亚基，并直到灭亡。因此HIF一般处于关闭状态。一旦细胞氧气水平下降到一定的阈值后，脯氨酰羟化酶会因为没有了氧气而失去活性。而此时的HIF变开始变得稳定并开始工作。

由于HIF的活性对于肿瘤的存活是必不可少的条件，这使得它信号级联放大过程变得非常重要。当癌细胞由于血液供应不足而面临长期的氧气不足时，为了在低氧条件下能够存活，癌细胞需要HIF的作用。因此HIF是一个非常有前景的癌症治疗靶点。

重要的是，我们发现了在氧气和葡萄糖缺乏的情况下的基因表达的早期变化，该变化发生于HIF应答之前，在时间上不会与HIF应答发生任何的重叠。而且新的调节方法可能直接影响HIF信号路径。比如，当调节增加UBE2S蛋白质时，该蛋白质会直接参与到HIF调节亚基的降解中。这是一个早期的调节系统，该系统无法实现提前鉴别。在核糖体分析技术发展之前，还没有可靠的办法去检测这些早期的变化。

“对于这个课题，我们有着许多的计划，但是考虑到竞争激烈，目前我们不打算分享这些计划。非常值得肯定的是，这是我们这个团队所有成员努力的结果，我们希望继续和我们的同事保持合作关系，”——Dmitry Andreev总结道。