研究顯示晝夜節律影響細胞生長、新陳代謝和癌症進展

在一項新的研究中,科學家們定義了晝夜節律時鐘如何影響細胞生長、新陳代謝和腫瘤進展。他們的研究還揭示了晝夜節律時鐘的破壞如何影響基因組的穩定性和突變,從而進一步推動腸道中關鍵的腫瘤促進途徑。

該研究由加利福尼亞大學爾灣分校的科學家們領導。它的標題是:“晝夜節律時鐘的破壞驅動Apc異質性喪失加速結腸直腸癌”,於2022年8月10日發表在《科學進展》上。

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在這項研究中,研究人員發現,晝夜節律時鐘的遺傳破壞和環境破壞都有助於腺瘤性結腸息肉病(APC)腫瘤抑制因子的突變,這種腫瘤抑制因子在絕大多數人類結腸直腸癌中發現。據報道,在大約80%的人類結腸直腸癌病例中存在APC點突變、缺失和異質性缺失(LOH)事件,正是這些突變推動了腸道腺瘤發展的啟動。

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研究作者Selma Masri博士說:“作為一個社會,我們暴露在幾個影響我們生物鐘的環境因素中,包括夜班工作、長時間的光照、睡眠/覺醒周期的變化和進食行為的改變。”Masri是UCI醫學院的生物化學助理教授。“令人震驚的是,我們已經看到包括結腸直腸癌在內的幾種年輕發病的癌症出現了驚人的增長。這種20多歲和30多歲的成年人癌症發病率增加的根本原因仍未確定。然而,根據我們的發現,我們現在認為,晝夜節律時鐘的紊亂起到了重要作用。”

根據美國國立衛生研究院(NIH)的數據,年輕人中早發性結腸直腸癌的發病率已經出現了驚人的增長。今天,近10%的結腸直腸癌病例現在被診斷為50歲以下的人,而且這一趨勢在穩步上升。懷疑的風險因素包括環境方面,如生活方式和飲食因素,這些因素已知會影響晝夜節律時鐘。

APC突變也與關鍵致癌途徑的第二次點擊有關,包括Kras、Braf、p53和Smad4。這些突變推動了向腺癌的發展,共同促成了疾病的進展。研究結果現在牽涉到晝夜節律時鐘的中斷驅動了更多的基因組突變,這些突變對加速結直腸癌的發生至關重要。

晝夜節律時鐘是一個內部生物節律器,支配着許多生理過程。Masri實驗室的研究主要集中在晝夜節律時鐘的破壞如何參與某些癌症類型的發展和進展。Masri實驗室的研究人員正在積極開展進一步研究,旨在確定晝夜節律時鐘如何影響其他癌症類型。