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本報(bào)訊?你上夜班嗎?小心癌癥找上你。最近,一項(xiàng)新研究為解釋夜班工作者比白班工作者患某種癌癥風(fēng)險(xiǎn)更高提供了新線索。
研究表明,夜班擾亂了某些癌癥基因24小時(shí)的自然節(jié)律,使夜班工作者的DNA更易損傷,同時(shí)導(dǎo)致人體DNA修復(fù)機(jī)制不能及時(shí)處理這種損傷。
這項(xiàng)發(fā)表于《松果體研究雜志》網(wǎng)絡(luò)版的研究,是美國(guó)華盛頓州立大學(xué)(WSU)斯波坎分校睡眠與行為研究中心,和美國(guó)能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)合作項(xiàng)目的一部分。
“越來(lái)越多的證據(jù)表明,癌癥在夜班工作者中更為普遍,這導(dǎo)致世界衛(wèi)生組織的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將夜班工作歸類(lèi)為可能致癌的因素?!闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒈笨_萊納州立大學(xué)人類(lèi)健康與環(huán)境中心副教授Shobhan Gaddameedhi說(shuō),“然而,目前還不清楚為什么夜班工作會(huì)增加患癌風(fēng)險(xiǎn),我們的研究試圖解釋這一問(wèn)題?!?/p>
Gaddameedhi和其他WSU科學(xué)家,以及PNNL的生物信息學(xué)家合作,研究了生物鐘的潛在作用。生物鐘是生物體內(nèi)生命活動(dòng)的內(nèi)在節(jié)律性,它使人體保持著健康的24小時(shí)晝夜循環(huán)。
事實(shí)上,幾乎每個(gè)細(xì)胞都有自己的生物鐘。這種細(xì)胞“時(shí)鐘”涉及被稱為時(shí)鐘基因的基因群,它們的表達(dá)是有節(jié)律的,這意味著其活動(dòng)水平隨著時(shí)間而變化。
因此,研究人員假設(shè),癌癥相關(guān)基因的表達(dá)可能也存在節(jié)律性,而夜班工作可能會(huì)破壞這些基因的節(jié)奏。
為了驗(yàn)證這一點(diǎn),研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)模擬輪班工作的實(shí)驗(yàn)。他們讓14名志愿者在WSU斯波坎分校的睡眠實(shí)驗(yàn)室住了7天,其中一半人完成3天的模擬夜班計(jì)劃,另一半人則完成3天的模擬白班計(jì)劃。然后,所有志愿者都執(zhí)行一個(gè)恒定的常規(guī)方案,從而在不受任何外部影響的情況下,研究人體內(nèi)部產(chǎn)生的生物節(jié)律。其間,志愿者在恒定的光照和室溫下以半臥的姿勢(shì)保持24小時(shí)不睡覺(jué),每小時(shí)攝入相同的零食,每3小時(shí)抽取一份血樣。
從血液樣本中提取的白細(xì)胞表明,許多癌癥相關(guān)基因的節(jié)律在夜班條件下與白班不同。值得注意的是,與DNA修復(fù)相關(guān)的基因在白班條件下表現(xiàn)出明顯的節(jié)律性,而在夜班條件下則失去了節(jié)律性。
隨后,研究人員觀察了癌癥相關(guān)基因表達(dá)變化的后果,進(jìn)而發(fā)現(xiàn),從夜班志愿者血液中分離出的白細(xì)胞DNA損傷比白班志愿者更多。更重要的是,當(dāng)研究人員在一天中的兩個(gè)不同時(shí)間將分離的白細(xì)胞暴露于電離輻射后,發(fā)現(xiàn)在晚上受到輻射的細(xì)胞中,夜班志愿者白細(xì)胞DNA損傷比白班志愿者更嚴(yán)重。
輻射是引發(fā)DNA損傷和癌癥的危險(xiǎn)因素,上述研究結(jié)果意味著夜班志愿者白細(xì)胞在輻射中更易受到外部損傷。
“研究結(jié)果表明,夜班降低了人體最需要的DNA修復(fù)過(guò)程的有效性,打亂了癌癥相關(guān)基因的表達(dá)時(shí)間?!盤(pán)NNL計(jì)算科學(xué)家Jason McDermott說(shuō)。
研究人員下一步將對(duì)實(shí)際生活中長(zhǎng)期上白班或夜班的人進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),以確定夜班工作者未修復(fù)的DNA損傷是否會(huì)隨著時(shí)間的推移而累積,最終增加患癌風(fēng)險(xiǎn)。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與目前的研究結(jié)果一致,那么它將被用于相關(guān)預(yù)防策略的制定和藥物研發(fā),以解決DNA修復(fù)時(shí)機(jī)的問(wèn)題。
此外,該成果還可以作為優(yōu)化癌癥治療時(shí)機(jī)策略的基礎(chǔ),以便在療效最大、副作用最小的情況下進(jìn)行治療。(徐銳)
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1111/jpi.12726
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2021-03-11 第2版 國(guó)際)