2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒給了三位美國科學家，以表彰他們在研究生物鐘運行的分子機制方面的成就。
日常生活中我們也會發(fā)現(xiàn)熬夜后容易長痘，甚至跟掉發(fā)有關。
2018年發(fā)表在《Nature Medicine》的一篇Perspective為我們闡述了腫瘤、代謝和節(jié)律三者之間的關系，小編在此做一個簡單的介紹。
作者在文中用一個圖總結了由人類晝夜節(jié)律控制的功能，包括深睡眠、代謝控制、免疫反應、警覺性和心血管參數(shù)，這些功能在24小時內(nèi)循序進行并周期性的重復。
作者簡要的概述了哺乳動物生物鐘的分子組成。核心基因和節(jié)律控制基因CLOCK-BMAL1依賴性轉錄在白天達到峰值，而在晚上則受到PER和CRY的抑制。
隨后作者介紹了節(jié)律和腫瘤的流行病學關系，介紹了節(jié)律的紊亂會提高乳腺癌和和前列腺癌的發(fā)病風險。在動物模型中也驗證了周期節(jié)律的紊亂會增加腫瘤發(fā)生的概率。
在腫瘤發(fā)生、初始和進展階段，周期節(jié)律會發(fā)生多個方面的改變，包括轉錄機制的遺傳變化和表觀遺傳學改變，這些改變可能更多的與腫瘤的起始階段有關。隨后的代謝失調可能以一種細胞自主的方式，通過影響腫瘤-宿主相互作用和晝夜節(jié)律代謝變化進一步推動腫瘤的進展。
文章進一步介紹了環(huán)境對周期節(jié)律的破壞增加了患癌風險。一項對白天或晚上工作的人全基因組研究發(fā)現(xiàn)，有超過5000個CpG位點存在差異甲基化，并且這些位點有66%是高甲基化的。
隨后作者分兩個小部分介紹了周期控制腫瘤代謝：
1. 生物鐘和Myc之間的Crosstalk。Myc因為可激活與生存和增殖相關基因表達的能力而被認為是癌基因，具有致癌潛力。在誘導系統(tǒng)中MYC的異位表達破壞晝夜節(jié)律基因的表達。Myc通過REV-ERBα激活時鐘的負轉錄臂并刺激代謝感應途徑，如AMP激活的蛋白激酶，最終導致葡萄糖和谷氨酰胺的消耗增加。
2. 腫瘤中生物鐘與氧化應激的關系。研究發(fā)現(xiàn)節(jié)律基因與缺氧誘導因子之間存在轉錄串擾，進而可能延伸到腫瘤的發(fā)生過程。
另外作者還介紹了腫瘤微環(huán)境和周期代謝的關系，由炎性細胞因子，趨化因子，糖酵解副產(chǎn)物和其他腫瘤衍生的廢物組成的腫瘤大環(huán)境分泌到血液中，這些代謝廢物，比如乳酸，可以滿足快速增殖細胞的碳源需求，進而循環(huán)腫瘤大環(huán)境可以影響遠處器官晝夜代謝的能力，包括肝臟、胰腺、脂肪組織和骨骼肌，而遠處的外周組織可能通過提供代謝燃料驅動腫瘤發(fā)展。
最后作者談到了腫瘤時間療法的意義。例如REV-ERB的激動劑對癌細胞具有選擇性致死作用，并破壞體內(nèi)膠質母細胞瘤的生長；褪黑激素通過小鼠卵巢中的谷胱甘肽防止順鉑誘導的ROS產(chǎn)生和線粒體損傷，以降低順鉑的生殖毒性。
所以啊，科研狗們，為了實現(xiàn)中華民族的偉大復興，你們要規(guī)律作息，好好睡覺啊。
