研究证明:熬夜会丢失你的抑癌基因,促癌蛋白c-myc产生

很多关于癌症危险因素的研究有发现,熬夜,正如近15%的美国人所做的那样,会增加患癌风险。麻省理工学院的生物学家目前发现了或许可以解释此风险增加的关联。

       很多关于癌症危险因素的研究有发现,熬夜,正如近15%的美国人所做的那样,会增加患癌风险。麻省理工学院的生物学家目前发现了或许可以解释此风险增加的关联。

       在人类和大多数其他生物体中,由光支配的生物钟,通过控制细胞活动来调节人体生理的关键方面,这些细胞活动包括新陈代谢和细胞分裂。在小鼠研究中,MIT的研究小组发现在控制细胞生物戒律的基因中,有两个基因也具有作为肿瘤抑制子的作用。


       这些肿瘤抑制基因的丢失,无论是通过基因敲除还是正常的光/暗循环导致的破坏,都将使肿瘤的侵袭性变强。

       “如何扰乱生物戒律无关紧要,重要的是,扰乱之后似乎会推动肿瘤发生,”麻省理工学院科赫研究所综合癌症研究前博士后和研究的主要作者Thales Papagiannakopoulos说。该研究于7月28日发表在《细胞新陈代谢》上。

       Tyler Jacks是科赫研究所和生物学的戴维H科赫生物学教授的主任,也是论文的资深作者。

       打破生物钟

       在人类中,中央生物钟位于大脑的视交叉上核(SCN),它接收来自视网膜的光信息。SCN通过激素和其他信号分子将其信息交流给细胞。

       在细胞内,一个被称为BMAL1的基因负责激活控制昼夜活动的其他基因,包括一个叫Per2的基因。由这些基因编码的蛋白质水平,正常情况下在一天之中会波动,但是当正常光/暗周期被破坏时,这些波动就会消失。

       “细胞需要光的提示,这就好像时钟需要复位按钮。当失去了指示的东西,你身体的每一个细胞都会失去正常的节奏。”纽约大学医学院病理助理教授Papagiannakopoulos说。

       他和他的同事们着手调查小鼠癌症与这些基因之间可能存在的联系,这些小鼠进过基因改造而患上了一种被称为非小细胞肺癌肺癌的癌症。

       开始时,他们将小鼠暴露于两种不同的亮/暗时间表。一组小鼠住在一起,昼夜时间与正常相同,即12小时的光照接着12小时的黑暗,而另一组小鼠接受一张 “时差”时间表:每两至三天,将它们多在光下暴露八个小时。这是在模仿人类上夜班或通过多个时区旅行时发生的生物钟混乱现象。

       结果,第二组小鼠的肿瘤比第一组的长得更快。

       在他们的下一组实验中,研究人员将继续让小鼠接受正常的光/暗时间表,但会敲出BMAL1和Per2基因。在那些老鼠中,肿瘤生长速度较快,就像它们在“时差”时间表中的表现一样。

       “如果破坏了你身体每一个细胞的这些基因,你通常无法利用接收到的光,”Papagiannakopoulos说:“这就像用一个分子锤子打破了生物钟。”

       失控的生长

       BMAL1与Per2基因控制着一个被称为c-myc的促癌蛋白的制造时机,所以,当这些基因被破坏时,c-myc开始积累,刺激细胞代谢、加快增殖。

       “C-myc基因打开这个使细胞产生更多代谢物、更多营养物质和新细胞产生所需的更多原料的程序。它对细胞增殖的能力很重要。”Papagiannakopoulos说。

       Joseph Takahashi是得克萨斯大学西南医学中心神经科学部的系主任。他没有亲自参与实验,但是他说:“这项研究为我们展现了癌症和生物钟功能障碍之间的重要纽带。这项工作是非常清晰和明确的,它可能正是我们阐明生物钟可能对良恶性肿瘤存在抑制作用所需要的。”

       麻省理工学院的研究人员还分析了人肺肿瘤样品,他们发现,肺部肿瘤组织中BMAL1与Per2基因以及其他关键的生物钟基因的表达水平比健康组织中更低。最具侵略性的肿瘤中,这些基因的表达水平甚至更低。

       Papagiannakopoulos目前正在研究的是,通过BMAL1和Per2基因丢失的等方式破坏细胞的生物钟之后,例如癌细胞,是否会出现弱点?而这些弱点是否有可能被加以利用,作为潜在的药物靶点。他还计划研究破坏昼夜节律如何影响其他类型的癌症,包括胰腺癌。
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