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在我們的身體內(nèi)存在一個內(nèi)部生物鐘,也稱為晝夜節(jié)律鐘,它每天循環(huán),并與太陽時間同步。今年的諾獎得主Jeffrey C. Hall等因為揭示了生物鐘的工作原理而獲得了諾貝爾獎。
但是生物鐘的作用卻不僅僅局限于我們目前的認識。
Angela Relógio博士和他的同事們做了相當多的研究,并在《PLOS Biology》上發(fā)表了題為《The Ink4a/Arf locus operates as a regulator of the circadian clock modulating RAS activity》的文章。
文章認為生物鐘具有調(diào)節(jié)細胞相應(yīng)生理過程的能力,包括細胞的新陳代謝, DNA修復(fù)和細胞周期等,在小鼠體內(nèi)的實驗表明,生物鐘已經(jīng)作為一種新的抑制腫瘤的方法。
生物鐘可以幫助生物與周圍環(huán)境的晝夜周期同步,有助于機體協(xié)調(diào)新陳代謝和相關(guān)的生物活動,如日常的休息和活動周期等。但是癌癥等許多疾病可以干擾生物鐘,從而導(dǎo)致生物鐘節(jié)律紊亂。
當我們體內(nèi)的細胞繁殖時,它實際上遵循的是另一種不同的時間表,科學家稱之為細胞周期,細胞周期結(jié)束時,細胞完成相應(yīng)的分裂過程并產(chǎn)生兩個子細胞。許多癌癥會導(dǎo)致細胞周期的功能失調(diào)或過度活躍,從而使得腫瘤細胞不受控制地在體內(nèi)進行繁殖。
研究小組發(fā)現(xiàn),四分之一的人類腫瘤細胞中存在一種異常激活狀態(tài)的蛋白,科學家稱之為RAS蛋白,同時科學家又發(fā)現(xiàn)INK4A蛋白和ARF蛋白具有抗癌作用,當研究人員對這三種蛋白進行相應(yīng)的實驗時,他們發(fā)現(xiàn)了生物鐘與細胞周期之間的關(guān)系。
他們通過實驗后發(fā)現(xiàn),RAS蛋白可以通過INK4A蛋白和ARF蛋白來發(fā)揮作用,達到調(diào)控細胞周期,調(diào)控晝夜節(jié)律的效果。
他們的研究進一步表明:生物鐘對于細胞周期起到了決定性的作用,也從另一個側(cè)面表明生物鐘在癌癥預(yù)防機制中所發(fā)揮的作用。
有趣的是,該研究的作者Relógio,他的姓氏在葡萄牙語中的意思就是“鐘”,他認為這是一種機緣巧合。他在研究中解釋道:“實驗小鼠體內(nèi)的研究表明,生物鐘很可能起到腫瘤抑制作用,但它也有利于癌癥細胞避開晝夜節(jié)律的約束。我們應(yīng)該將患者生物鐘節(jié)律的紊亂,作為癌癥發(fā)生的一個潛在的標志。”
同時,Relógio和他的研究團隊揭示了一種新的癌癥治療方法——時間治療學,即分別在睡眠和清醒的狀態(tài)下復(fù)位病人體內(nèi)的生物鐘。“所以接下來,我們可能需要重新考慮癌癥的相關(guān)治療手段,包括生物鐘等因素,以達到*的治療效果。” Relógio說道。
參考資料:El-Athman R, Genov NN, Mazuch J, Zhang K, Yu Y, Fuhr L, et al. (2017) The Ink4a/Arf locus operates as a regulator of the circadian clock modulating RAS activity. PLoS Biol 15(12): e2002940. doi.org/10.1371/journal.pbio.2002940