還在熬夜嗎?科學家發現晝夜節律紊亂,將重塑腫瘤免疫微環境,加快癌細胞增殖!
發布時間:
2020-11-20 09:00
來源:

2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash 和 Michael W. Young,以彰他們在晝夜節律的分子機制方面的發現。

??研究晝夜節律,在醫學上有著十分重要的意義,并對生物學的基礎理論研究起著促進作用。最近有一項新研究表明,慢性時差(chronic jet lag)會改變腫瘤細胞周圍的微環境,使其對腫瘤的生長更有利,也阻礙了人體的自然免疫防御。
??該研究由弗吉尼亞理工學院弗蘭林生命科學研究所副教授Carla Finkielstein和阿根廷國立基爾梅斯大學的教授Diego Golombek領導,并于10月14日發表在《科學進展》雜志,題為“Circadian disruption promotes tumor-immune microenvironment remodeling favoring tumor cell proliferation”。

??先前科學家已經證明,頻繁跨時區,以及輪班工作都與癌癥風險增加有關,但是人們還不清楚晝夜節律的紊亂如何降低人體在分子尺度上抑制癌細胞生長的能力。
??Finkielstein說:“這項研究的一個重要結論是,如果有人患有增生性疾病(如黑色素瘤),在這種情況下,還在輪班工作或定期改變時區,那么身體的免疫系統會被削弱,腫瘤的生長會加劇。這項研究也有助于解釋:為什么當一個人暴露在環境和生物鐘失調的慢性應激條件下時,腫瘤就會占上風。”
??人體中的每一個細胞都有自己的一套分子鐘,包括一系列基因、蛋白質和信號化學物質,它們決定了細胞生長、分裂和衰變的速度。在癌細胞中,這些生物鐘經常被改變,這使得腫瘤能夠自行設定快速、無限制的增殖速度。
??人體的主要生物鐘位于大腦中,受外界光線的調控,并發送信號以同步遍布全身的外圍時鐘。當我們對白天和黑夜的感知由于不規則的明暗間隔而變得混亂時,我們的內部時鐘和環境就會紊亂,正如這項研究所顯示的,這可能會在細胞水平上產生微妙而顯著的后果。
??研究人員想知道慢性時差如何影響癌細胞周圍的微環境,并對兩組注射了黑色素瘤細胞的老鼠進行了研究。第一組作為對照,暴露于正常的晝夜節律:12小時的光照和12小時的黑暗。第二組模擬了慢性時差,明暗暴露每兩天偏移六小時,效果相當于每周在21個時區漫游。
??一個月后,科學家觀察到,慢性時差組小鼠的腫瘤大約是對照組的三倍。

??他們還檢測了腫瘤周圍微環境,以及產生免疫細胞的脾臟和肝臟的樣本。研究人員發現,兩組小鼠免疫系統對腫瘤的反應方式截然不同。例如,在慢性時差組中,巨噬細胞等不同類型的免疫細胞水平出現反轉,使其更傾向于促使腫瘤生長。
??同樣,其他免疫細胞和分子(包括細胞因子)的節律也被破壞。即使腫瘤沒有擴散到附近的器官,肝臟或脾臟中,科學家們也觀察到這兩個器官的免疫系統晝夜節律變化都受到了抑制。
??Golombek說:“我們將兩種不同的時間生物學研究方法結合起來,研究了晝夜節律失調對腫瘤生長和免疫節律的影響,并找到了聯系。機體需要免疫細胞和免疫體液因子的最佳節律來抑制腫瘤的快速生長。但當晝夜節律被長期破壞時,這些節律會受損、倒置或完全消失,這可能有助于解釋為什么慢性時差組小鼠的腫瘤明顯更大。”
??Finkielstein和Golombek計劃繼續研究免疫基因和細胞周期基因與癌癥的關系。