昼夜节律紊乱和癌症之间令人惊讶的联系可能与温度有关
昼夜节律的紊乱——我们的身体对24小时昼夜循环的反应方式——与许多不同的疾病有关，包括癌症。尽管轮班工人和其他作息不规律的人经常经历这些干扰，但人们对两者之间的联系知之甚少。但斯克里普斯研究公司的一项新发现有助于回答这种相关性背后的原因。
发表在科学的进步2022年9月28日，研究结果强调慢性昼夜节律紊乱显著增加肺癌动物模型的生长。通过识别相关基因，研究人员揭示了我们的睡眠模式和疾病之间的神秘联系，这可能有助于研究更有针对性的疾病癌症更好监测的治疗方法高危人群．
“一直有很多证据表明轮班工作者其他睡眠时间被打乱的人患癌症的几率更高，我们这项研究的任务是找出原因，”分子医学系副教授、资深作者Katja Lamia博士说。
为了回答这个问题，科学家们使用了一种小鼠模型kras是肺癌中最常见的突变基因。一半的老鼠被安置在“正常”的光照周期中，即12小时的光照和12小时的黑暗。另外一半的人被安置在一个类似轮班工人的照明周期中，他们的照明时间每两三天就提前8个小时。
研究结果与研究人员最初的想法一致:暴露在不规则、不断变化的光线模式下的小鼠肿瘤负担增加了68%。
但当他们用RNA测序来确定与癌症生长有关的不同基因时，他们惊讶地发现热休克因子1 (HSF1)家族中的一组蛋白质是罪魁祸首。
“这不是我们期望在这里发现的机制。在几种不同的癌症模型中，HSF1已被证明会增加肿瘤的形成率，但此前从未发现它与昼夜节律紊乱有关，”Lamia说。
HSF1基因负责确保即使在细胞处于极端压力下(在这种情况下，当细胞经历温度变化时)，蛋白质仍能正确合成。研究小组怀疑，HSF1活性的增加是对昼夜节律中断的反应，因为我们睡眠周期的变化扰乱了我们体温的日常节律。
“通常情况下，我们睡觉时体温会变化一到两度。如果轮班工人没有经历正常的下降，它可能会干扰HSF1途径的正常运作，并最终导致更多的身体失调，”Lamia补充道。她相信癌症细胞可能会利用HSF1途径为自己谋取利益，创造突变的、错误折叠的蛋白质，但他说在这一领域还需要更多的研究。
这些发现不仅帮助我们理解了如何昼夜节律影响癌症，但也可能是一种预防性的方式，以保护处于风险中的弱势群体。通过对体温的无创监测，有可能优化轮班工人的时间表，甚至阻止这种可能导致癌症的失调。
有了这些发现，科学家们现在正在评估HSF1信号是否需要增加肿瘤负担，而不仅仅是一种相关性。
“既然我们知道HSF1、昼夜节律紊乱和肿瘤生长之间存在分子联系，我们的工作就是确定它们之间的联系，”Lamia说。
除了Lamia，该研究的作者，“昼夜节律紊乱增强了kras驱动的肺癌中的HSF1信号和肿瘤发生”，包括Scripps Research的Marie Pariollaud, Lara H. Ibrahim, Emanuel Irizarry, Rebecca M. Mello, Alanna B. Chan, Michael J. Bollong和R. Luke Wiseman;罗切斯特大学医学中心的Brian J. Altman;以及索尔克研究所的鲁本·j·肖。
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