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上夜班為何容易得癌症?科學家總算弄清楚了


2013年1月28日,英國倫敦,一個男人正在加班工作。
美國麻省理工學院(MIT)研究者指出,上夜班與易患癌症在基因方面存在聯繫。攝:Oli Scarff/GETTY

數個針對癌症潛在誘因的大型研究均發現,夜班工作人員罹患癌症的風險高於日班族群,但雖有數據證明其相關性,因果聯繫卻並不明確。近日,美國麻省理工學院(MIT)研究團隊發表於權威生物學期刊《細胞代謝》(Cell Metabolism)的論文,或許可以解釋清楚其背後的生物學機制。

就人類和其他大多數生物體而言,其生物鐘(Circadian Clock)受光的支配。光線通過控制細胞活動——如新陳代謝和分裂,調節人體生理節律。在以老鼠為模型的對比試驗中,MIT 的研究團隊發現兩個控制細胞日夜節律(Circadian Rhythm)的基因,同時兼有抑制腫瘤生長功能。破壞老鼠的正常日夜週期或去除這兩個基因,都會導致防備機制受損,使得腫瘤更具侵略性。

光線就像是生物鐘的復位按鈕,如果失去了光線提示,你體內的細胞就失去了正常的節奏。

前 MIT 博士後,論文第一作者 Thales Papagiannakopoulos

人類的中央生物鐘位於大腦的視交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN),它負責接收來自視網膜的光量信息。視交叉上核通過激素和其他信號分子將光量信息傳遞給人體內所有細胞。細胞內存在一個稱為“Bmal1”的基因,它負責連接其他控制日夜節律的基因,其中包括一個被稱為“Per2”的基因。正常狀態下,由這些基因編碼的蛋白質水平處於波動狀態,但如果日夜循環被破壞,這些波動就會消失。

MIT 研究團隊以患有非小細胞肺癌的老鼠為實驗對象,著手研究癌症和這些基因之間可能存在的聯繫。他們將老鼠置於兩種不同的環境之中,一組老鼠生活在12小時光照和12小時黑暗交替出現的正常日夜模式;另一組老鼠則生活在「時差」環境之中,每隔兩至三天就額外增加8小時光照。這種模擬的生物鐘紊亂現象,多發於夜班族或跨時區飛行的人身上。結果顯示,與正常組小鼠相比,時差組的腫瘤生長更快且更具侵略性。

在下一個實驗裏,研究人員將老鼠置於正常的日夜交替場景中,但是將其體內 Bmal1 與 Per2 基因去除,結果這些老鼠體內腫瘤生長速度與其處於時差環境中類似。論文第一作者 Thales Papagiannakopoulos 說:「如果你的生活方式使細胞中的這些基因被破壞,那麼你接收到的光提示就無法起作用,這就相當於有一把分子錘,砸碎了你的生物鐘。」

Bmal1 與 Per2 能控制被稱為原癌基因(C-Myc)即促癌蛋白質(Cancer-Promoting Protein)的產生時機。所以當這些基因被破壞時,原癌基因開始積累,並刺激細胞產生更多的代謝物,更多的營養物以及更多的新細胞構建塊。Papagiannakopoulos 說:「原癌基因在新細胞的增加與繁殖過程中非常關鍵,一旦失控就猶如潘多拉打開魔盒,釋放出邪惡。」

研究人員還分析了人類肺癌樣本,發現與同一患者的正常肺組織相比,腫瘤中的 Bmal1 和 Per2,以及其他與生物鐘相關的重要基因受損更嚴重,並且相關基因受損越嚴重,腫瘤越具侵略性。

Papagiannakopoulos 博士目前是紐約大學醫學院病理學助理教授,正在進一步研究對於生物鐘相關基因受損的癌細胞而言,是否存在可被當作潛在藥物靶點的薄弱環節。此外,他還計劃研究日夜節律中斷如何影響到其他類型的癌症,比如胰腺癌。

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早在2007年,世界衞生組織(WHO)下屬國際癌症研究機構的研究報告就顯示:在1到4級的風險中,上夜班與癌症的關係被列為第2級「可能致癌」,與合成膽固醇、紫外線輻射及柴油發動機排放的氣體等列為同一類。

聲音

該研究十分清晰和有意義,它明確了癌症和生物鐘功能障礙(Circadian Clock Dysfunction)之間的重要聯繫。

德克薩斯大學神經科學系以及西南醫學中心主任 Joseph Takahashi

趕緊的,所有夜班都換成機械人去幹。

匿名網友

生物鐘

生物鐘(Circadian Clock)又稱生理鐘,是指生物生命活動的內在節律性。生物通過它能感受外界環境的週期性變化,並調節本身生理活動步伐,使其在一定時期開始,進行或結束,所以也被稱為生物節律或者日夜節律(Circadian Rhythm)。在哺乳動物中,已確定心血管的許多功能指標(如血壓、血管收縮等)呈一定的日夜節律現象。人體生理功能,學習與記憶能力、情緒、工作效率等也有明顯的日夜節律波動。研究生物鐘在醫學上有着重要的意義,並對生物學的基礎理論研究起着促進作用。(資料來自維基百科)

來源:MITCell MetabolismNBC News

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