一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)研究表明，夜班工作引起的晝夜節(jié)律失調(diào)可導(dǎo)致腫瘤相關(guān)基因表達(dá)變化，從而增加基因?qū)σl(fā)癌癥的DNA損傷的敏感性。此研究基于對(duì)晝夜節(jié)律在自然DNA修復(fù)過(guò)程中作用的深入理解。

2019年，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）的獨(dú)立委員會(huì)明確指出夜班工作可能誘發(fā)人類癌癥。多年實(shí)驗(yàn)與觀察已有力證實(shí)，夜班工作者面臨多種癌癥風(fēng)險(xiǎn)的增加。

近日，華盛頓州立大學(xué)的研究人員在" Journal of Pineal Research "期刊上發(fā)表了題為"Night shift schedule causes circadian dysregulation of DNA repair genes and elevated DNA damage in humans"的研究。

研究發(fā)現(xiàn)，夜班工作引起的晝夜節(jié)律紊亂可以改變腫瘤相關(guān)基因的表達(dá)，從而使一種基因更容易受到導(dǎo)致癌癥的DNA損傷的影響。

國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）召集的一個(gè)獨(dú)立委員會(huì)特別宣布夜班工作“可能對(duì)人類致癌”。數(shù)年的實(shí)驗(yàn)和觀察性研究表明，夜班工人面臨幾種癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加。

盡管先前的研究發(fā)現(xiàn)夜班工作與多種疾病之間存在聯(lián)系，但長(zhǎng)期破壞人體晝夜節(jié)律可能增加患癌風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制尚不清楚。

研究人員招募了14名健康志愿者，進(jìn)行了為期7天的全面實(shí)驗(yàn)室研究。

在驗(yàn)室

中，一半的受試者完成了72小時(shí)的模擬日班計(jì)劃，而另一半則完成了模擬的夜班計(jì)劃。模擬后，參與者完成了一個(gè)恒定的常規(guī)規(guī)程，在恒定的光照下他們保持清醒24小時(shí)。

研究人員說(shuō)，模擬的夜班時(shí)間表顯著改變了癌癥標(biāo)志性途徑中所涉及基因的正常晝夜節(jié)律。DNA修復(fù)途徑在模擬的白班日程安排中顯示出豐富的節(jié)律基因，但在模擬的白班日程安排中沒有。

這表明不僅某些晝夜節(jié)律的破壞直接改變了某些與癌癥相關(guān)的基因的表達(dá)，而且夜班安排似乎對(duì)人體的天然DNA修復(fù)過(guò)程也產(chǎn)生了負(fù)面影響。轉(zhuǎn)到體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研究人員試圖更好地了解這些基因表達(dá)變化對(duì)健康細(xì)胞的影響。

研究人員調(diào)查了參與者的白細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)夜班受試者的DNA損傷更大。研究人員還使白細(xì)胞暴露于電離輻射下，并發(fā)現(xiàn)夜班組的那些細(xì)胞更容易受到輻射引起的DNA損傷。

總而言之，這些研究結(jié)果表明，夜班時(shí)間表打亂了癌癥相關(guān)基因的表達(dá)時(shí)間，在最需要的時(shí)候降低了人體DNA修復(fù)過(guò)程的有效性。

與許多科學(xué)研究一樣，新發(fā)現(xiàn)提出了與答案一樣多的問(wèn)題。研究人員的下一步將是調(diào)查現(xiàn)實(shí)生活中的夜班工人，以查看這些發(fā)現(xiàn)是否轉(zhuǎn)化為那些已經(jīng)進(jìn)行了晝夜節(jié)律困擾數(shù)年的人。某些人的系統(tǒng)可能會(huì)適應(yīng)這種長(zhǎng)期輪班工作，并減輕短期研究中看到的這些劇烈變化。

華盛頓州立大學(xué)睡眠與表現(xiàn)研究中心主任表示：“夜班工人面臨著巨大的健康差異，從代謝和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加到精神疾病和癌癥?，F(xiàn)在是時(shí)候?yàn)檫@些服務(wù)水平不足的基本工人找到診斷和治療解決方案，以便醫(yī)學(xué)界可以應(yīng)對(duì)他們獨(dú)特的健康挑戰(zhàn)?！?/p>

新研究的共同通訊作者Shobhan Gaddameedhi表示：“已有大量證據(jù)顯示癌癥在夜班工人中更為常見，促使世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將夜班工作列為可能的致癌因素。然而，上夜班為何提高癌癥風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制尚不明晰，這是我們研究試圖解答的問(wèn)題?！?/p>

盡管先前研究揭示夜班工作與多種疾病關(guān)聯(lián)，但長(zhǎng)期擾亂個(gè)體晝夜節(jié)律如何提升癌癥風(fēng)險(xiǎn)的具體機(jī)制仍不清楚。為此，一組美國(guó)研究人員招募了14名健康志愿者，開展為期7天的綜合實(shí)驗(yàn)室研究。

在華盛頓州立大學(xué)睡眠實(shí)驗(yàn)室中，一半受試者執(zhí)行72小時(shí)模擬白班任務(wù)，另一半則執(zhí)行模擬夜班任務(wù)。模擬結(jié)束后，所有參與者在連續(xù)24小時(shí)光照下保持清醒，以使研究能獨(dú)立于外部環(huán)境因素考察生物節(jié)律。

研究者在新發(fā)布的論文中寫道：“模擬夜班模式顯著改變了與癌癥相關(guān)通路相關(guān)的基因正常晝夜節(jié)律。DNA修復(fù)途徑顯示，節(jié)律基因在模擬白班后顯著富集，而在模擬夜班后未見富集?！?/p>

這意味著不僅某些癌癥相關(guān)基因的表達(dá)因晝夜節(jié)律紊亂而直接改變，夜班模式似乎還對(duì)機(jī)體自然DNA修復(fù)過(guò)程產(chǎn)生負(fù)面影響。為進(jìn)一步探究這些基因表達(dá)變化對(duì)健康細(xì)胞的影響，研究人員進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。

他們檢測(cè)了參與者的白細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)夜班組的DNA損傷程度更高。同時(shí)，當(dāng)白細(xì)胞暴露于電離輻射時(shí)，夜班組的白細(xì)胞對(duì)輻射誘導(dǎo)的DNA損傷更為敏感。

共同通訊作者Jason McDermott總結(jié)道：“這些發(fā)現(xiàn)揭示，夜班模式擾亂了癌癥相關(guān)基因的適時(shí)表達(dá)，削弱了人體在最需要時(shí)DNA修復(fù)過(guò)程的有效性?！?/p>

如眾多科研成果一樣，這些新發(fā)現(xiàn)引發(fā)的問(wèn)題與解答同樣重要。研究人員下一步計(jì)劃研究現(xiàn)實(shí)生活中長(zhǎng)期從事夜班工作的人員，觀察上述發(fā)現(xiàn)是否適用于晝夜節(jié)律長(zhǎng)期紊亂的人群。部分人群的生理系統(tǒng)可能對(duì)長(zhǎng)期輪班工作有所適應(yīng)，減輕短期研究所觀察到的劇烈變化。

此外，該研究也有助于臨床醫(yī)生優(yōu)化癌癥治療方案，考慮患者晝夜節(jié)律調(diào)整治療策略。