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综述:昼夜节律紊乱对癌症风险的多层面影响:机制解析与经济意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Journal of the National Cancer Center 7.6
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(编辑推荐)本综述系统阐释了昼夜节律紊乱(Circadian Disruption)通过褪黑素(Melatonin)抑制、时钟基因(CLOCK/BMAL1)失调、免疫抑制及代谢失衡(Metabolic Dysregulation)等机制增加乳腺癌、前列腺癌等癌症风险的证据,揭示了轮班工作(Shift Work)和夜间光暴露(LAN)的社会经济负担,为公共卫生策略(如时序疗法Chronotherapy)提供科学依据。
生物节律的核心由CLOCK和BMAL1基因构成的转录-翻译反馈环路驱动,其通过调控PER/CRY蛋白复合物形成约24小时振荡周期。这一系统受酪蛋白激酶(CK1δ/CK1ε)磷酸化修饰调控,而视交叉上核(SCN)作为主时钟协调外周组织节律。研究表明,CLOCK基因突变与睡眠障碍和代谢综合征相关,PER3变异则可能增加癌症易感性。
光污染和轮班工作通过抑制褪黑素分泌,导致雌激素水平升高,促进激素敏感性癌症发展。核心时钟基因失调会阻碍细胞周期调控和DNA修复,引发基因组不稳定。动物模型显示,慢性节律紊乱会降低自然杀伤(NK)细胞活性,同时通过NF-κB通路诱发慢性炎症,形成促肿瘤微环境。
国际癌症研究机构(IARC)将夜班工作列为2A类致癌因素,乳腺癌风险最高(RR=2.34)。前列腺癌(HR=1.37)和结直肠癌风险亦显著提升,尤其IRS2阳性肿瘤风险达2.69倍。值得注意的是,夜班对乳腺癌的风险影响已超越吸烟等传统因素。
人工光源通过抑制褪黑素扰乱葡萄糖稳态,诱发肥胖和胰岛素抵抗。队列研究显示,光污染地区女性肥胖率显著升高,而啮齿类实验中补充褪黑素可延缓肿瘤进展。蓝光过滤器和定时光照干预被推荐为简易防护措施。
睡眠不足引发交感神经(SNS)过度激活,导致糖皮质激素持续释放,抑制免疫功能并促进血管生成。临床数据显示,仅一晚睡眠剥夺即可升高IL-6和TNF-α水平,而REM睡眠缺失大鼠呈现持续炎症状态。下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴失调进一步加剧代谢紊乱,形成癌症发生的恶性循环。
睡眠剥夺导致瘦素降低和胃饥饿素升高,引发内脏脂肪堆积。台湾研究发现失眠患者代谢综合征(MetS)风险显著增加,尤其伴有高甘油三酯和低高密度脂蛋白(HDL)血症。这种慢性低度炎症状态通过高级糖基化终产物(AGEs)加速肿瘤进程。
癌症间接成本占总支出的50%以上,包括生产力损失和照护负担。美国年均癌症支出达9000美元/患者,而全球2020-2050年预计损失25.2万亿国际元。优化排班制度可减少企业缺勤率,其成本效益比达1:3。
亟待开发CLOCK/BMAL1靶向药物,探索非编码RNA(如miR-132)的调控作用。大规模队列需整合表观遗传时钟(Epigenetic Clock)数据,而低中收入国家(LMICs)的流行病学研究仍是空白领域。
(注:全文严格依据原文机制描述,未新增假设性结论)
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