斯波坎,洗。-华盛顿州立大学健康科学学院斯波坎分校的一项新研究揭示了夜班工人患某些类型癌症的风险增加的原因。

这项研究在线发表在《松果体研究杂志》(Journal of pineal Research)上，该研究涉及一项受控实验室实验，使用了模拟上夜班或白班的健康志愿者。研究结果表明，夜班打乱了某些与癌症有关的基因的24小时自然节律，使夜班工人的DNA更容易受到损伤，同时导致身体的DNA修复机制无法及时应对这种损伤。

虽然还需要做更多的研究，但这些发现有一天可以用来帮助夜班工人预防和治疗癌症。

“有越来越多的证据表明，癌症在夜班工人中更普遍，这导致世界卫生组织的国际癌症研究机构将夜班工作归类为可能的致癌物质，”联合通讯作者Shobhan Gaddameedhi说，他曾在华盛顿州立大学药学院和药学科学工作，现在在北卡罗来纳州立大学生物科学系和人类健康和环境中心工作。“然而，目前还不清楚为什么上夜班会提高癌症风险，而这正是我们的研究试图解决的问题。”

研究癌症相关基因的节律

作为伙伴关系的一部分,华盛顿州立大学的睡眠和性能研究中心和美国能源部的太平洋西北国家实验室(pNNL), Gaddameedhi威诺娜州立大学和其他科学家与太平洋西北国家实验室生物信息学专家合作研究的潜在参与生物钟,身体内在的机制,让我们在一个24小时的昼夜循环。虽然大脑中有一个中央生物钟，但几乎每个细胞都有自己的生物钟。这种细胞时钟包括生物钟基因，它们的表达具有节律性，这意味着它们的活动水平随着白天或夜晚的时间而变化。研究人员推测，与癌症相关的基因表达可能也有节律性，而夜班工作可能会破坏这些基因的节律性。

为了验证这一点，他们进行了一项模拟轮班工作实验，让14名参与者在华盛顿州立大学健康科学斯波坎分校的睡眠实验室里度过7天。其中一半人模拟上了三天的夜班，而另一半则模拟上了三天的白班。在完成模拟轮班后，所有参与者都被保持在一个恒定的常规协议中，该协议被用来研究独立于任何外部影响的人类内部产生的生物节律。作为方案的一部分，他们以半斜着的姿势在恒定的光照和室温下保持24小时不睡觉，每小时吃同样的零食。每三小时抽血一次。

对血样中白细胞的分析显示，许多与癌症相关的基因的节律在夜班和白班条件下是不同的。值得注意的是，与DNA修复相关的基因在白班条件下表现出明显的节律性，在夜班条件下却失去了节律性。

研究人员随后观察了癌症相关基因表达变化的后果。他们发现，与白班参与者相比，夜班参与者的血液中分离出的白细胞显示出更多的DNA损伤的证据。此外，研究人员将分离的白细胞在白天的两个不同时间暴露在电离辐射中，在晚上辐射的细胞在夜班条件下比在白班条件下表现出更多的DNA损伤。这意味着夜班参与者的白细胞更容易受到辐射的外部损害，而辐射是DNA损伤和癌症的已知风险因素。

“总的来说,这些发现表明,夜班安排摆脱癌症相关基因的表达的时机,减少身体的DNA修复过程的有效性,当他们最需要的,“共同通讯作者杰森·麦克德莫特说,计算机科学家与太平洋西北国家实验室的生物科学部门。

改进预防、治疗的潜力

研究人员的下一步是对现实世界中多年来一直上白班或夜班的轮班工人进行同样的实验，以确定夜班工人中未修复的DNA损伤是否会随着时间的推移而累积，最终可能会增加患癌症的风险。如果现实世界中轮班工人的情况与目前的研究结果一致，这项工作最终可能被用于开发预防策略和药物，以解决DNA修复过程的错误时间。这也可能是优化癌症治疗时间的策略的基础，这样就可以在疗效最大、副作用最小的时候进行治疗，这一过程被称为生物钟疗法，需要根据夜间工作者的内部节奏进行微调。

“夜班工人面临着相当大的健康差异，从增加的代谢和心血管疾病风险到精神健康障碍和癌症，”资深合著者、华盛顿州立大学埃尔森·弗洛伊德医学院教授、华盛顿州立大学睡眠和表现研究中心主任汉斯·范·东根说。“现在是时候为这群缺乏服务的基本工作者找到诊断和治疗的解决方案了，这样医学界就可以解决他们独特的健康挑战。”

除了Van Dongen, Gaddameedhi和McDermott，研究作者包括Bala Koritala, Kenneth porter, Osama Arshad, Rajendra Gajula, Hugh Mitchell, Tarana Arman, Mugimane Manjanatha和Justin Teeguarden。

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