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很多關于癌癥危險因素的研究有發(fā)現，熬夜，正如近15％的美國人所做的那樣，會增加患癌風險。麻省理工學院的生物學家目前發(fā)現了或許可以解釋此風險增加的關聯(lián)。

在人類和大多數其他生物體中，由光支配的生物鐘，通過控制細胞活動來調節(jié)人體生理的關鍵方面，這些細胞活動包括新陳代謝和細胞分裂。在小鼠研究中，MIT的研究小組發(fā)現在控制細胞生物戒律的基因中，有兩個基因也具有作為腫瘤抑制子的作用。

這些腫瘤抑制基因的丟失，無論是通過基因敲除還是正常的光/暗循環(huán)導致的破壞，都將使腫瘤的侵襲性變強。

“如何擾亂生物戒律無關緊要，重要的是，擾亂之后似乎會推動腫瘤發(fā)生，”麻省理工學院科赫研究所綜合癌癥研究前博士后和研究的主要作者Thales Papagiannakopoulos說。該研究于7月28日發(fā)表在《細胞新陳代謝》上。

Tyler Jacks是科赫研究所和生物學的戴維H科赫生物學教授的主任，也是論文的資深作者。

打破生物鐘

在人類中，中央生物鐘位于大腦的視交叉上核（SCN），它接收來自視網膜的光信息。SCN通過激素和其他信號分子將其信息交流給細胞。

在細胞內，一個被稱為BMAL1的基因負責激活控制晝夜活動的其他基因，包括一個叫Per2的基因。由這些基因編碼的蛋白質水平，正常情況下在一天之中會波動，但是當正常光/暗周期被破壞時，這些波動就會消失。

“細胞需要光的提示，這就好像時鐘需要復位按鈕。當失去了指示的東西，你身體的每一個細胞都會失去正常的節(jié)奏.”紐約大學醫(yī)學院病理助理教授Papagiannakopoulos說。

他和他的同事們著手調查小鼠癌癥與這些基因之間可能存在的聯(lián)系，這些小鼠進過基因改造而患上了一種被稱為非小細胞肺癌肺癌的癌癥。

開始時，他們將小鼠暴露于兩種不同的亮/暗時間表。一組小鼠住在一起，晝夜時間與正常相同，即12小時的光照接著12小時的黑暗，而另一組小鼠接受一張 “時差”時間表：每兩至三天，將它們多在光下暴露八個小時。這是在模仿人類上夜班或通過多個時區(qū)旅行時發(fā)生的生物鐘混亂現象。

結果，第二組小鼠的腫瘤比第一組的長得更快。

在他們的下一組實驗中，研究人員將繼續(xù)讓小鼠接受正常的光/暗時間表，但會敲出BMAL1和Per2基因。在那些老鼠中，腫瘤生長速度較快，就像它們在“時差”時間表中的表現一樣。

“如果破壞了你身體每一個細胞的這些基因，你通常無法利用接收到的光，”Papagiannakopoulos說：“這就像用一個分子錘子打破了生物鐘。”

失控的生長

BMAL1與Per2基因控制著一個被稱為c-myc的促癌蛋白的制造時機，所以，當這些基因被破壞時，c-myc開始積累，刺激細胞代謝、加快增殖。

“C-myc基因打開這個使細胞產生更多代謝物、更多營養(yǎng)物質和新細胞產生所需的更多原料的程序。它對細胞增殖的能力很重要。”Papagiannakopoulos說。

Joseph Takahashi是得克薩斯大學西南醫(yī)學中心神經科學部的系主任。他沒有親自參與實驗，但是他說：“這項研究為我們展現了癌癥和生物鐘功能障礙之間的重要紐帶。這項工作是非常清晰和明確的，它可能正是我們闡明生物鐘可能對良惡性腫瘤存在抑制作用所需要的。”

麻省理工學院的研究人員還分析了人肺腫瘤樣品，他們發(fā)現，肺部腫瘤組織中BMAL1與Per2基因以及其他關鍵的生物鐘基因的表達水平比健康組織中更低。最具侵略性的腫瘤中，這些基因的表達水平甚至更低。

Papagiannakopoulos目前正在研究的是，通過BMAL1和Per2基因丟失的等方式破壞細胞的生物鐘之后，例如癌細胞，是否會出現弱點？而這些弱點是否有可能被加以利用，作為潛在的藥物靶點。他還計劃研究破壞晝夜節(jié)律如何影響其他類型的癌癥，包括胰腺癌。 

http://medicalxpress.com/news/2016-07-reveals-link-circadian-clock-disruption.html