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累积效应!夜班工作增加癌症风险,导致更严重DNA损伤和DNA修复机制失调

2021-03-09 17:13 前瞻网   

现代人工作繁忙,不少人还被安排上了夜班和轮班工作。但是,越来越多研究显示——夜班工作,可能增加DNA损伤和DNA修复机制失调的风险,罹患癌症的风险也提高了。

日前在线发表在《松果体研究杂志》(Journal of Pineal Research)上的一项研究就指出:夜班工作人员患癌症的风险,比值日班的同事要高得多。

累积效应!夜班工作增加癌症风险,导致更严重DNA损伤和DNA修复机制失调

这项研究由华盛顿州立大学健康科学学院斯波坎分校开展,涉及一项受控实验室实验,纳入了一批模拟上夜班或白班的健康志愿者作为研究对象。

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。

“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表示:“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。”

“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(Hans Van Dongen)称。

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两个不同时间暴露在电离辐射中,结果显示——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。

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修复过程的时间错乱。

上述研究题为“Night shift schedule causes circadian dysregulation of DNA repair genes and elevated DNA damage in humans”,由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开展。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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