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生物钟揭开抗癌新机制

2017年12月11日 12:54 分享自转化科学网 点击:[]

近日,在《PLOS Biology》上发表了题为《The Ink4a/Arf locus operates as a regulator of the circadian clock modulating RAS activity》的文章。文章认为生物钟具有调节细胞相应生理过程的能力,包括细胞的新陈代谢, DNA修复和细胞周期等,在小鼠体内的实验表明,生物钟已经作为一种新的抑制肿瘤的方法。


生物钟可以帮助生物与周围环境的昼夜周期同步,有助于机体协调新陈代谢和相关的生物活动,如日常的休息和活动周期等。但是癌症等许多疾病可以干扰生物钟,从而导致生物钟节律紊乱。


当我们体内的细胞繁殖时,它实际上遵循的是另一种不同的时间表,科学家称之为细胞周期,细胞周期结束时,细胞完成相应的分裂过程并产生两个子细胞。许多癌症会导致细胞周期的功能失调或过度活跃,从而使得肿瘤细胞不受控制地在体内进行繁殖。


研究小组发现, 四分之一的人类肿瘤细胞中存在一种异常激活状态的蛋白,科学家称之为RAS蛋白,同时科学家又发现INK4A蛋白和ARF蛋白具有抗癌作用,当研究人员对这三种蛋白进行相应的实验时,他们发现了生物钟与细胞周期之间的关系。他们通过实验后发现,RAS蛋白可以通过INK4A蛋白和ARF蛋白来发挥作用,达到调控细胞周期,调控昼夜节律的效果。

他们的研究进一步表明: 生物钟对于细胞周期起到了决定性的作用,也从另一个侧面表明生物钟在癌症预防机制中所发挥的作用。


有趣的是,该研究的作者Relógio,他的姓氏在葡萄牙语中的意思就是“钟”,他认为这是一种机缘巧合。他在研究中解释道:“实验小鼠体内的研究表明,生物钟很可能起到肿瘤抑制作用,但它也有利于癌症细胞避开昼夜节律的约束。我们应该将患者生物钟节律的紊乱,作为癌症发生的一个潜在的标志。”

同时,Relógio和他的研究团队揭示了一种新的癌症治疗方法——时间治疗学,即分别在睡眠和清醒的状态下复位病人体内的生物钟。“所以接下来,我们可能需要重新考虑癌症的相关治疗手段,包括生物钟等因素,以达到最佳的治疗效果。” Relógio说道。


参考资料: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



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