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昼夜节律紊乱:与癌症的联系

已有 470 次阅读 2025-7-19 15:53 |个人分类:肿瘤治疗|系统分类:科研笔记

昼夜节律调控着睡眠-觉醒周期、激素分泌、新陈代谢、免疫反应,乃至饮食与消化模式。健康的昼夜节律有助于维持基因组稳定性、调控细胞周期,并支持组织层面的免疫功能。由睡眠问题、夜间光照暴露及不规律饮食习惯引发的生物钟紊乱,正与癌症的发生发展呈现出日益密切的关联。研究人员已在肺癌、乳腺癌、结直肠癌、白血病、肝细胞癌及胶质母细胞瘤组织中,观察到时钟基因的表达异常。 

加州大学的研究团队的最近一项工作,探讨了内源性(如夜间睡眠不足)与外源性(如人造光暴露、饮食不规律)昼夜节律紊乱是否会诱发结直肠癌(CRC)的早期病变,同时探索了时间疗法在优化化疗与免疫检查点抑制剂(ICI)治疗中的潜力。(The diverse roles of the circadian clock in cancer. Nature Cancer. 26 May 2025;Circadian control of tumor immunosuppression affects efficacy of immune checkpoint blockade. Nature Immunology. 28 May 2024) 

多项研究表明,肿瘤标本中常可见核心时钟基因的表达减少或突变,而这些基因的异常与患者低生存率相关。在结直肠癌中,BMAL1、CRY1、CRY2 及 PER1-PER3 等核心时钟基因的低表达,就与总生存率降低显著相关。

    癌症风险的潜在关联

自20世纪70 年代中期以来,全球癌症总体发病率呈上升趋势,其中15-39岁人群的早发性结直肠癌增幅最为明显。巧合的是,同一时期人类夜间人造光(ALAN)暴露量大幅增加 — 电视、电脑屏幕及智能手机等设备发出的光线会抑制褪黑素分泌,进而扰乱睡眠与昼夜节律。 

近期一项涵盖17万余名参与者的荟萃分析显示,高人造光暴露会增加绝经前女性患雌激素受体阳性乳腺癌的风险,类似的相关性在甲状腺癌中也有报道。此外,跨时区旅行导致的昼夜节律紊乱,也可能间接影响癌症风险。 

胃肠道对昼夜节律紊乱尤为敏感:肠黏膜以精确的24小时周期再生,肠道微生物组对节律中断高度敏感。尽管仍需进一步验证,但饮食节律失调已被认为是结直肠癌的潜在危险因素之一。

    昼夜节律的核心调控机制

参与调控昼夜节律的核心时钟基因通过相互作用形成复杂网络,维持生物节律的稳定性,这些基因主要包括:

  1.  核心时钟基因家族

    • CLOCK(Circadian Locomotor Output Cycles Kaput):编码转录因子,与 BMAL1 结合形成异二聚体,激活下游节律基因表达,是启动昼夜节律调控的核心分子。

    • BMAL1(Brain and Muscle ARNT-Like 1):与 CLOCK 共同构成 “正反馈环路”,通过结合PER、CRY 等靶基因的启动子区域促进其转录,是维持昼夜节律的关键基因。结直肠癌中 BMAL1 表达降低与总生存率下降相关。

  2.  Period家族(PER基因)    包括 PER1、PER2、PER3,其表达产物是 “负反馈环路” 的核心成分。当 PER 蛋白积累到一定水平时,会与 CRY 蛋白结合形成复合物并进入细胞核,抑制 CLOCK/BMAL1 的转录活性,减少自身及其他节律基因的表达,形成周期性波动。结直肠癌中 PER1-PER3 的低表达与总生存率降低相关。

  3.  Cryptochrome家族(CRY基因)      包括 CRY1、CRY2,与 PER 家族协同参与负反馈调控。CRY 蛋白与 PER 蛋白结合后,可增强对 CLOCK/BMAL1 的抑制作用,精细调控节律周期。研究发现,CRY1、CRY2 在结直肠癌中表达降低,同样与不良预后相关。

  4.  其他重要节律相关基因

    • REV-ERBα/β:通过抑制 BMAL1 表达参与负反馈调控,同时与脂质代谢等代谢节律密切相关。

    • RORα/β/γ:作为 BMAL1 的正向调控因子,与 REV-ERB 家族相互拮抗,维持 BMAL1 的周期性表达。

    • TIM(Timeless):与 PER 蛋白结合,参与节律稳定和光信号传导,对维持哺乳动物节律周期长度至关重要。

  这些时钟基因通过“正反馈激活-负反馈抑制”的循环机制,形成约24小时的周期性表达波动,调控睡眠、代谢、免疫等多种生理过程。当其表达或功能异常(如突变、表达量改变),可能导致昼夜节律紊乱,进而增加结直肠癌、乳腺癌等癌症的发病风险。

    癌症患者如何调节节律时钟,配合治疗与康复?

肿瘤患者保持良好的昼夜节律,有助于稳定免疫功能、提升治疗耐受性、改善生活质量,甚至可能辅助增强抗肿瘤治疗的疗效。结合昼夜节律的核心调控机制及患者特殊状态,可从以下几方面调整作息:

  1.  建立规律的睡眠 - 觉醒周期,强化 “生物钟锚点”

    • 固定作息时间:每天固定起床和入睡时间(包括周末),误差不超过 30 分钟,帮助身体形成稳定的昼夜节律 “记忆”。例如:即使夜间因治疗不适醒来,也尽量保持固定起床时间,避免白天过度补觉打乱节奏。若因疼痛、焦虑等影响睡眠,可在医生指导下短期使用温和的助眠药物(如非苯二氮䓬类),避免长期睡眠剥夺破坏节律。

    • 优化睡眠环境:睡前1小时远离电子屏幕(手机、电视等),其发出的蓝光会抑制褪黑素分泌;可改用暖光台灯或佩戴防蓝光眼镜。保持卧室黑暗、安静、凉爽(温度 18-22℃),使用遮光窗帘、白噪音机等辅助营造睡眠氛围。针对夜间盗汗、起夜等问题,可准备宽松睡衣,在床边放置温水和毛巾,减少频繁起身对睡眠连续性的破坏。

  2.  合理规划饮食时间,同步“代谢节律”

    • 三餐定时:早餐尽量在起床后1-2小时内进食(如 7:00-9:00),晚餐在睡前3-4小时结束(如 18:00-19:00),使胃肠道的消化、吸收节律与昼夜周期匹配。避免夜间加餐(尤其是高糖、高脂食物),夜间代谢减慢,过量进食可能扰乱胰岛素分泌节律,影响免疫细胞功能。

    • 时间限制性饮食:尝试将每日进食时间压缩在8-12小时内(如 8:00-18:00),其余时间仅饮水。这种模式可增强肠道菌群节律性,降低代谢紊乱风险(尤其适合胃肠道肿瘤患者)。化疗期间若食欲较差,可在白天精力较好、消化功能较强的时段(如上午10点、下午3点)补充营养,避免强迫夜间进食。

  3. 利用光照与活动,强化“昼夜信号”

    • 白天接触自然光:早晨起床后30分钟内晒太阳10-20 分钟(或在明亮环境中活动),光线可刺激大脑分泌血清素(“清醒激素”),巩固昼夜节律的“觉醒时相”。住院患者若长期卧床,可拉开窗帘让阳光进入,或使用模拟自然光的灯具,避免因环境昏暗导致节律紊乱。

    • 适度规律运动:白天(如上午或下午)进行轻度运动(如散步、瑜伽、太极),每次20-30分钟,可增强昼夜节律的稳定性,同时改善睡眠质量。避免在睡前3小时内进行剧烈运动(如快速跑步、高强度训练),以免身体处于兴奋状态,影响入睡。

  4.  减少节律干扰因素,规避“破坏行为”

    • 控制夜间光照:夜间起夜时使用低亮度夜灯,避免强光照射;若需查看时间,选择屏幕亮度可调的电子设备并调至最低。

    • 应对昼夜颠倒:长期夜班的医护人员、倒班工人,可在非工作时间模拟“正常昼夜”:夜班时保持环境明亮,白天睡眠时使用遮光窗帘和耳塞,尽量减少昼夜颠倒的频率。

    • 调整治疗相关作息:若化疗、输液等治疗安排在下午或傍晚,可能导致夜间恶心、乏力加重,可与医生沟通,尽量将治疗时间调整在上午(需平衡药物疗效与患者耐受度)。放疗期间若出现疲劳、嗜睡,可在白天短暂休息(15-30分钟 ),避免长时间午睡,防止夜间失眠。

  5. 结合心理调节,减少 “情绪性节律紊乱”   肿瘤患者的焦虑、抑郁等情绪可能打乱昼夜节律,而节律紊乱又会加重情绪问题,形成恶性循环。可通过以下方式缓解:

    • 睡前 1 小时进行放松训练(如深呼吸、冥想、听舒缓音乐),避免思考疾病相关的压力性问题;

    • 建立“睡前仪式”(如泡脚、阅读纸质书籍),通过固定行为向身体传递“即将入睡”的信号。

    关键原则:个体化与灵活性

     由于肿瘤患者的体力状态、治疗阶段(如化疗期、康复期)不同,无需严格遵循 “完美作息”。例如:

  • 治疗副作用严重时,以缓解不适优先,待症状减轻后再逐步调整;

  • 老年患者或晚期患者可适当缩短白天活动时间,重点保证核心睡眠时段(如夜间 10 点至凌晨 4 点)的质量。

     通过以上调整,帮助身体重建稳定的昼夜节律,不仅改善了睡眠、食欲等生活质量指标,还可能通过优化免疫功能和代谢状态,为抗肿瘤治疗提供“隐形助力”。

     恢复或改善一个人的机体节律时钟到相对的健康状态,究竟对一个癌症患者来说有多少好处?这还需要大量样本的统计学观察获得有说服力的结论。远古时代,夜间的照明除了火把,也只有靠月光和星光了,晚间睡觉的时候肯定是伸手不见五指的场景。现在时代变了,晚间城市里基本上是灯火辉煌,也无所谓夜间和白天了。可以有进化能力的人类,也会随着环境的改变来改变自己,特别是表观遗传学的改变也会很快发生,究竟多大程度上与癌症相关,只能说是个见仁见智的问题。不过健康人有个好的节律环境,对身体健康还是有帮助的,相信整体来看对癌症患者也会如此,只不过哪些患者获益最大,哪些没有很明显的影响,就看个人的造化了。



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