综述:昼夜节律钟在癌症中的多种作用

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Nature Cancer 23.5

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  该综述聚焦昼夜节律与癌症关联,探讨生理稳态及癌症状态下,昼夜节律对免疫、代谢、细胞周期调控(如细胞周期蛋白)和 DNA 修复等关键细胞过程的调控,分析其在不同癌种的组织特异性作用、与早发性癌症关联,展望其在癌症预防和时间医学治疗中的应用。

  

昼夜节律钟与癌症关联的多维度解析


昼夜节律紊乱的现状与研究意义


日益增多的人群因睡眠不规律、夜间光照增加及饮食模式紊乱,面临昼夜节律失调问题。昼夜节律作为关键研究领域,与癌症存在密切关联,深入探究其在癌症生物学中的作用对癌症防控具有重要意义。

生理及病理状态下昼夜节律对细胞过程的调控


在生理稳态条件下,昼夜节律对免疫、代谢、细胞周期控制和 DNA 修复等关键细胞过程发挥着精密的调控作用。例如,在免疫调控方面,昼夜节律影响免疫细胞的活性和功能,维持机体的免疫平衡;代谢过程中,其参与调节糖、脂等物质的代谢节律,确保能量代谢的正常进行;细胞周期控制上,通过调控细胞周期相关蛋白(如细胞周期蛋白)的表达和活性,精准调控细胞的增殖与分裂;DNA 修复过程中,昼夜节律可能影响修复机制的启动和效率,保障基因组的稳定性。

而在癌症状态下,这种调控机制可能发生紊乱,导致细胞异常增殖、免疫逃逸、代谢异常等癌症特征的出现。例如,细胞周期调控紊乱可能使细胞不受控制地分裂,促进肿瘤的形成;免疫调控异常可能削弱机体对癌细胞的免疫监视和攻击能力,使得癌细胞得以逃避免疫系统的清除;代谢异常则为癌细胞的生长和扩散提供了有利的微环境。

昼夜节律钟在不同癌症类型中的组织特异性作用


现有研究呈现出 divergent evidence,表明昼夜节律钟在不同癌症类型中具有组织特异性作用。不同组织来源的癌细胞,其自身的昼夜节律机制可能存在差异,导致昼夜节律钟对其生长、增殖、转移等过程的影响各不相同。例如,在某些实体瘤中,昼夜节律钟可能通过特定的信号通路调控肿瘤血管的生成,进而影响肿瘤的生长和转移;而在血液系统肿瘤中,昼夜节律可能对造血干细胞的异常增殖和分化产生重要影响。深入了解这些组织特异性作用,有助于为不同癌症类型的精准治疗提供依据。

昼夜节律失调与早发性癌症的潜在关联


研究提示昼夜节律失调与早发性癌症之间存在潜在 link。早发性癌症的发生可能与年轻人群中普遍存在的昼夜节律紊乱现象有关,如长期熬夜、不规律饮食等生活方式可能导致体内昼夜节律系统失衡,进而影响细胞的正常生理功能,增加早发性癌症的发病风险。进一步研究两者之间的具体机制,对于早期预防和干预早发性癌症具有重要的现实意义。

基于昼夜节律钟的癌症预防与时间医学治疗展望


understanding the circadian clock 为改善癌症预防和基于时间医学(chronomedicine)的治疗提供了新的思路和方向。在癌症预防方面,通过调整生活方式,如保持规律的作息时间、避免夜间过度光照、建立合理的饮食模式等,维持正常的昼夜节律,可能降低癌症的发病风险。在治疗方面,时间医学治疗可以根据肿瘤细胞和正常细胞的昼夜节律差异,优化治疗方案的时间安排,提高治疗效果,同时减少对正常组织的损伤。例如,在化疗过程中,选择肿瘤细胞对化疗药物敏感性较高的时间段进行给药,可能增强化疗的疗效,降低副作用。

综上所述,该综述全面梳理了昼夜节律钟在癌症发生发展中的作用机制,以及其在癌症预防和治疗中的潜在应用价值,为癌症领域的研究和临床实践提供了重要的理论参考和新的研究方向。
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