2017年諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎授予Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash 和 Michael W. Young，以彰他們在晝夜節律的分子機制方面的發(fā)現。

  研究晝夜節律，在醫學(xué)上有著(zhù)十分重要的意義，并對生物學(xué)的基礎理論研究起著(zhù)促進(jìn)作用。最近有一項新研究表明，慢性時(shí)差（chronic jet lag）會(huì )改變腫瘤細胞周?chē)奈h(huán)境，使其對腫瘤的生長(cháng)更有利，也阻礙了人體的自然免疫防御。

  該研究由弗吉尼亞理工學(xué)院弗蘭林生命科學(xué)研究所副教授Carla Finkielstein和阿根廷國立基爾梅斯大學(xué)的教授Diego Golombek領(lǐng)導，并于10月14日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志，題為“Circadian disruption promotes tumor-immune microenvironment remodeling favoring tumor cell proliferation”。

  先前科學(xué)家已經(jīng)證明，頻繁跨時(shí)區，以及輪班工作都與癌癥風(fēng)險增加有關(guān)，但是人們還不清楚晝夜節律的紊亂如何降低人體在分子尺度上抑制癌細胞生長(cháng)的能力。
  Finkielstein說(shuō)：“這項研究的一個(gè)重要結論是，如果有人患有增生性疾?。ㄈ绾谏亓觯?，在這種情況下，還在輪班工作或定期改變時(shí)區，那么身體的免疫系統會(huì )被削弱，腫瘤的生長(cháng)會(huì )加劇。這項研究也有助于解釋?zhuān)簽槭裁串斠粋€(gè)人暴露在環(huán)境和生物鐘失調的慢性應激條件下時(shí)，腫瘤就會(huì )占上風(fēng)。”
  人體中的每一個(gè)細胞都有自己的一套分子鐘，包括一系列基因、蛋白質(zhì)和信號化學(xué)物質(zhì)，它們決定了細胞生長(cháng)、分裂和衰變的速度。在癌細胞中，這些生物鐘經(jīng)常被改變，這使得腫瘤能夠自行設定快速、無(wú)限制的增殖速度。
  人體的主要生物鐘位于大腦中，受外界光線(xiàn)的調控，并發(fā)送信號以同步遍布全身的外圍時(shí)鐘。當我們對白天和黑夜的感知由于不規則的明暗間隔而變得混亂時(shí)，我們的內部時(shí)鐘和環(huán)境就會(huì )紊亂，正如這項研究所顯示的，這可能會(huì )在細胞水平上產(chǎn)生微妙而顯著(zhù)的后果。
  研究人員想知道慢性時(shí)差如何影響癌細胞周?chē)奈h(huán)境，并對兩組注射了黑色素瘤細胞的老鼠進(jìn)行了研究。第一組作為對照，暴露于正常的晝夜節律：12小時(shí)的光照和12小時(shí)的黑暗。第二組模擬了慢性時(shí)差，明暗暴露每?jì)商炱屏r(shí)，效果相當于每周在21個(gè)時(shí)區漫游。
  一個(gè)月后，科學(xué)家觀(guān)察到，慢性時(shí)差組小鼠的腫瘤大約是對照組的三倍。

慢性時(shí)差時(shí)間表下腫瘤生長(cháng)和動(dòng)物存活的特征
  他們還檢測了腫瘤周?chē)h(huán)境，以及產(chǎn)生免疫細胞的脾臟和肝臟的樣本。研究人員發(fā)現，兩組小鼠免疫系統對腫瘤的反應方式截然不同。例如，在慢性時(shí)差組中，巨噬細胞等不同類(lèi)型的免疫細胞水平出現反轉，使其更傾向于促使腫瘤生長(cháng)。
  同樣，其他免疫細胞和分子（包括細胞因子）的節律也被破壞。即使腫瘤沒(méi)有擴散到附近的器官，肝臟或脾臟中，科學(xué)家們也觀(guān)察到這兩個(gè)器官的免疫系統晝夜節律變化都受到了抑制。
  Golombek說(shuō)：“我們將兩種不同的時(shí)間生物學(xué)研究方法結合起來(lái)，研究了晝夜節律失調對腫瘤生長(cháng)和免疫節律的影響，并找到了聯(lián)系。機體需要免疫細胞和免疫體液因子的最佳節律來(lái)抑制腫瘤的快速生長(cháng)。但當晝夜節律被長(cháng)期破壞時(shí)，這些節律會(huì )受損、倒置或完全消失，這可能有助于解釋為什么慢性時(shí)差組小鼠的腫瘤明顯更大。”
  Finkielstein和Golombek計劃繼續研究免疫基因和細胞周期基因與癌癥的關(guān)系。