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周期基因是昼夜节律调节核心环路的关键组成部分2024-07-11 08:53:06

目前全球癌症的发病率和死亡率呈上升趋势,预计到2040年,全球范围内新发病例相较于2020年将激增47%,达2840万例。流行病学与模型研究的深入探索揭示了昼夜节律紊乱与部分肿瘤发病率上升及其不良预后的相关性,国际癌症研究机构亦将轮班工作所引发的昼夜节律紊乱列为潜在的致癌因素。

昼夜节律作为一种生物体内广泛存在的周期性现象,其稳定且持续的节律性主要依赖于时钟基因的振荡表达,并受到多种外界环境因素的协同调控。在肿瘤生物学领域,时钟基因及其蛋白在肿瘤发展、物质代谢以及治疗反应中的作用受到了广泛关注。特别是周期基因,其作为昼夜节律调节核心环路的关键组成部分,在肿瘤中的作用机制正逐渐得到阐明。将对Per基因发挥抑癌作用的分子机制进展进行综述,以期为癌症防控和治疗提供新视角和思路。
 
时钟基因广泛存在于人类细胞中,并与组织特异性转录因子协同驱动基因转录。研究表明,超过一半的人类蛋白编码基因受到时钟分子的调控。自1971年KONOPKA和BENZER通过果蝇羽化节律筛选出第一个时钟基因Per以来,时钟基因的调控网络逐渐被揭示,其表达振荡机制由转录⁃翻译负反馈环路构成,其中脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1基因、时钟节律调节因子、隐花色素基因和Per基因为环路的核心。
 
Per基因是昼夜节律振荡核心环路中不可或缺的一环,其表达水平与机体的生命活动、代谢及行为的周期性变化紧密相关。研究显示,Per基因缺失会导致小鼠出现运动活动和蛋白激酶 B磷酸化的超节律现象,其周期缩短至约16h。Per基因存在3个亚型,分别编码蛋白质Per1、Per2、Per3。
 
出自《光响应纳米材料在骨组织再生中的应用》作者:冯淑琦,张诗咏, 姚珂奕.