Science子刊强调温度的重要性：昼夜节律紊乱和癌症之间令人惊讶的联系

斯克里普斯研究中心的科学家们指出了癌症的一个不寻常的罪魁祸首:一组对体内温度变化做出反应的基因。

　　

   

   

图片:在“慢性时差”(CJL)条件下的小鼠，与放置在12小时光照和12小时黑暗(12:12 LD)下的小鼠相比，肿瘤负担增加了68%。    

昼夜节律的破坏——即我们的身体对24小时昼夜循环的变化方式——与许多不同的疾病有关，包括癌症。尽管轮班工人和其他作息不规律的人经常经历这些干扰，但人们对两者之间的联系知之甚少。但斯克里普斯研究公司的一项新发现有助于回答这种相关性背后的原因。

这一研究结果强调，慢性昼夜节律紊乱显著增加了动物模型中肺癌的增长。通过识别相关基因，研究人员揭示了我们的睡眠模式和疾病之间的神秘联系，这可能有助于开发更有针对性的癌症治疗方法，以及更好地监控高危人群。

分子医学系副教授、资深作者Katja Lamia博士说:“一直有很多证据表明，轮班工人和其他睡眠时间被打乱的人患癌症的几率更高，我们这项研究的任务是找出原因。”

为了回答这个问题，科学家们使用了表达KRAS的小鼠模型——KRAS是肺癌中最常见的突变基因。一半的小鼠被安置在“正常”的光照周期中，即12小时的光照和12小时的黑暗。另外一半的人被安置在一个类似轮班工人的照明周期中，他们的照明时间每两三天就提前8个小时。

研究结果与研究人员最初的想法一致:暴露在不规则、不断变化的光线模式下的小鼠肿瘤负担增加了68%。

但当他们用RNA测序来确定与癌症生长有关的不同基因时，他们惊讶地发现热休克因子1 (HSF1)家族中的一组蛋白质是罪魁祸首。

“这不是我们期望在这里发现的机制。在几种不同的癌症模型中，HSF1已被证明会增加肿瘤的形成率，但此前从未发现它与昼夜节律紊乱有关，”Lamia说。

HSF1基因负责确保即使在细胞处于极端压力下(在这种情况下，当细胞经历温度变化时)，蛋白质仍能正确合成。研究小组怀疑，HSF1活性的增加是对昼夜节律中断的反应，因为我们睡眠周期的变化扰乱了我们体温的日常节律。

“通常情况下，我们睡觉时体温会变化一到两度。如果轮班工人没有经历正常的下降，它可能会干扰HSF1途径的正常运作，并最终导致更多的身体失调，”Lamia补充道。她认为，癌细胞可能会利用HSF1途径为自己谋取利益，并产生突变的、错误折叠的蛋白质，但她说，在这一领域还需要更多的研究。

这些发现不仅有助于我们了解昼夜节律对癌症的影响，还可能有助于我们找到一种预防性的方法，保护处于风险中的弱势群体。通过对体温的无创监测，有可能优化轮班工人的时间表，甚至阻止这种可能导致癌症的失调。

有了这些发现，科学家们现在正在评估HSF1信号是否需要增加肿瘤负担，而不仅仅是一种相关性。

“既然我们知道HSF1、昼夜节律紊乱和肿瘤生长之间存在分子联系，我们的工作就是确定它们之间的联系，”Lamia说。

文章标题

Circadian disruption enhances HSF1 signaling and tumorigenesis in Kras-driven lung cancer