夜班易得癌症！MIT重磅研究揭示秘密所在

作為上班族，很多人都有這樣一種感受，如今生活壓力越來越大，節奏也越來越快，一旦忙起來就像個陀螺，停也停不下來。更糟糕的是，不少人還得上夜班，就拿美國人來說，夜班族比例已高達15%。不少研究已經發現，上夜班有增加罹患癌症的風險，但其原因卻始終是個謎。不過近日傳來一則好消息，麻省理工學院（MIT）的科學家們或許找到了夜班與癌症風險之間的關聯，他們的研究成果發表在Cell Metabolism上。（Circadian Rhythm Disruption Promotes Lung Tumorigenesis.Cell Metabolism, DOI: 10.1016/j.cmet.2016.07.001）

圖片來源：電視劇《夜班醫生》/The Night Shift

對於人類而言，由光線控制的生物鐘可以控制像新陳代謝或細胞分裂這樣的生理活動，作用極大。MIT團隊通過在小鼠身上做的實驗，發現了兩個神奇的基因，它們不僅控制著細胞的晝夜節律，而且有抑制腫瘤的作用。

由光線控制的生物鐘有著重要的功能。圖片來源：National Cancer Institute, Christine Daniloff/MIT

一旦缺少這些腫瘤抑制物——如通過基因敲除或打破正常的白天/黑夜節律——腫瘤就有可能失控而恣意生長。

本文第一作者、曾在麻省理工學院科赫綜合癌症研究所做過博後的Thales Papagiannakopoulos說：「不管你採用何種手段，一旦打破了這種生物鐘，結局就是極有可能催生腫瘤生長。」

打破生物鐘

對於人類而言，核心生物鐘位於大腦的視交叉上核（SCN），藉助視網膜，這裡接收關於光線水平的信息。接下來，通過激素以及其他信號分子，SCN再將信息傳達給體細胞。

在細胞內，一種被稱為Bmal1的基因負責將控制晝夜活動的其他基因打開，其中包括所謂的Per2基因。通常情況下這些基因所編碼的蛋白質水平處于波動狀態，然而，一旦正常的光線/黑暗循環被打破，這種波動就會消失。

「細胞需要以光為線索，就像是某種復原鍵。一旦失去了這個線索，人體內的細胞就失去了正常的節律。」如今已是紐約大學醫學院病理學助理教授的Papagiannakopoulos這樣說道。

Papagiannakopoulos及其同事開始研究癌症與這些基因之間的可能關係，他們選用的受試者是得了非小細胞肺癌的實驗鼠（說起來這些老鼠也是倒了霉，因為研究者是利用基因工程手段讓它們得癌的）。

研究人員將實驗鼠分成兩組，分別對應兩種不同的光照/黑暗時間表。一組按照正常的時間表：12個小時有光照，12個小時處在黑暗中。另一組的時間表則比較怪異，可稱為「時差組」：每兩三天，它們將接受額外的8個小時的光照。後者模仿的是上夜班的人或經歷時差者。

比起對照組，「時差組」成員的腫瘤生長得更快，狀態更容易惡化。

研究者們接下來又做了一個實驗，他們使得實驗鼠處於正常光照/黑暗環境下，但敲除了其Bmal1基因和Per2基因。在這種情形下，這些鼠的腫瘤同樣長得很快，猶如處在異常的光照/黑暗節律下。

「如果你破壞了體內的這些基因，那麼即使接收到正常的光照/黑暗信息，那也是白搭，正常的生物鐘還是會被打破。」

異常的光照/黑暗周期或敲除特定基因，均會促使肺腫瘤生長。圖片來源：Cell Metabolism

不受控的生長

為什麼缺少了Bmal1、Per2這兩種基因，會出現腫瘤瘋長的情況呢？原來，它們可以調控一種被稱為c-myc蛋白的促癌生長蛋白質，沒了Bmal1和Per2的監管，c-myc蛋白不斷積聚，使得細胞的新陳代謝和增殖活動愈發活躍起來。

「C-myc蛋白在新細胞的增殖過程中非常關鍵，一旦失控便猶如打開了潘多拉魔盒。」 Papagiannakopoulos這樣說道。

Joseph Takahashi是得克薩斯大學西南醫學中心神經科學部門負責人，他認為本項研究給出了癌症和生物鐘功能障礙之間的重要關聯。他說：「這項工作清晰而明確地指出，生物鐘或與腫瘤/癌症存在著非常密切的關係。」

MIT的研究人員還分析了人肺腫瘤細胞樣本，並發現與正常肺細胞相比，其Bmal1和Per2基因表達水平比較低，其他關鍵的生物鐘基因也出現了類似的情況，且腫瘤越是嚴重，情況越發明顯。

研究者們如今試圖搞明白的是，對於生物鐘出了問題（比如缺少了Bmal1、Per2基因的作用）的癌細胞而言，是否存在著某些薄弱環節可被用作潛在的藥物靶點。除此之外，研究者們同樣希望弄清楚，除了肺癌，其他癌症是否也與生物鐘存在著一定的關聯。

1. http://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(16)30312-6

2. http://news.mit.edu/2016/night-shift-cancer-risk-0728

誠招特約撰稿人

X-MOL誠招特約撰稿人，等您來，指點江山！

熱招方向：

葯化、分析、高分子、納米、新材料等

[點擊這裡閱讀詳情]

TAG:X一MOL資訊 |

※ESMO大會發布的七個重磅研究
※重磅！庫克泄露了Face ID的重大秘密！
※Cell：重磅！揭示抗CRISPR蛋白阻斷CRISPR系統機制
※Nature重磅：CRISPR揭示對癌症免疫治療最為重要的上百個基因
※重磅消息！易建聯現身NBA賽場，神秘球隊與其會面談加盟！
※Cell重磅！最新研究揭示「免疫療法」新起點！
※AMD宣布重磅消息：Intel再無招架之力
※ESC重磅研究匯總一：房顫及抗凝
※Apink重磅回歸 《M COUNTDOWN》發揮雙面魅力
※重磅丨NBA正式运用CRM技术！
※重磅！魅族Flyme將關閉手機ROOT功能，再開放後會無期
※逆天！Intel重磅黑科技SSD揭秘：竟用不壞
※Nature：張鋒團隊今日帶來CRISPR重磅突破！靶向RNA效果比肩諾獎研究
※ILLUMI RUN再度重磅來襲廈門站
※重磅！艾滋有望治癒，CRISPR咔咔「剪掉」病毒DNA！
※重磅消息：A股成功闖關MSCI，機構借利空消息瘋狂出貨，散戶等死吧
※「ESC重磅研究前瞻」五圖弄懂房顫冠脈介入術後抗凝策略兩大研究
※《CSCO結直腸癌診療指南》重磅發布
※重磅！科學家質疑巨病毒存在類似CRISPR/Cas的系統