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生物钟紊乱促进肿瘤生长,降低药物疗效

2019-5-8 环球解密

科学家们已经知晓,如果人的生理节奏,或曰生物钟长期受到扰乱,其罹患癌症的风险就会增加,但这种现象背后的潜在机制仍属未知。

不过,据eurekalert.org网站报道,来自宾夕法尼亚大学医疗系统(Penn Medicine)的科学家们近期在《公共科学图书馆生物学期刊》(PLOS Biology)上发表了一项研究并证实,对小鼠生理节奏的干扰会引发细胞增殖的增加,最终导致细胞周期的平衡被改变,从而刺激其体内肿瘤生长。

该研究还表明,“时间疗法”(即按照宿主的生理节奏提供治疗)可以改善抑制小鼠肿瘤生长的药物的疗效。研究人员发现,一种用于治疗乳腺癌的药物(Palbociclib)在早晨服用比在晚上服用更有效。如果在功效最好的时间输入药物,就可以减少所需剂量,从而降低其副作用。然而,当研究人员通过频繁模拟时差来干扰小鼠的生理节奏时,药物疗效就被降低了,这在小鼠体内得到了验证。

论文主要作者、宾大神经科学教授Amita Sehgal博士表示,如果能更好地理解时差、轮班工作和其它对生理节奏的长期扰乱所带来的分子效应,人们就能采取策略来最大限度地减少与这些行为相关的癌症风险,并找到更好的治疗方法。

为发现造成这种变化的细胞和分子机制,研究人员使用地塞米松激素在人类培养的细胞中长期干扰其生理节奏。他们发现这种治疗改变了多个基因的表达,并增加了被称为细胞周期素D1的细胞周期控制蛋白的表达。细胞周期素D1反过来激活细胞周期蛋白D依赖性激□4/6(CDK4 / 6),一种用于细胞周期调节的蛋白质。在这种情况下,CDK4 / 6阻止细胞变大,并使其合成新的DNA,从而加速细胞分裂速率。

研究人员还表示,对生理节奏的环境性或生理性扰乱,如轮班工作、异常的睡眠时间或不寻常的心理社会压力都会对癌症生长以及抗癌药物的疗效带来影响。因此,通过对环境的明暗、进餐时间或运动进行有计划的调整,从而重新设定生物钟,同时配合这种生理节奏精心制定化疗方案,就有可能改善抗肿瘤治疗。

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