脂肪酸氧化通过感知节律紊乱在缺乏睡眠时促进肿瘤进展

脂肪酸氧化通过感知节律紊乱在缺乏睡眠时促进肿瘤进展

        在现代社会，工作、学习和生活的多重压力使得许多人睡眠不足，影响并导致昼夜节律紊乱，进而引发许多病理过程，包括心血管系统疾病、免疫功能障碍、代谢紊乱，甚至是早衰和过早死亡。不仅如此，越来越多的证据表明，睡眠不足还会刺激肿瘤的生长、转移和免疫逃逸。然而，睡眠不足导致的代谢紊乱如何被感知并促进癌症发展的，目前仍不清楚。
        近日，大连医科大学肿瘤干细胞研究院刘强教授团队在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上发表了题为：Oncogenic fatty acid oxidation senses circadian disruption in sleep-deficiency-enhanced tumorigenesis 的研究论文。该研究表明，脂肪酸氧化（FAO）是一种昼夜节律紊乱的感受器，可以将睡眠不足与肺肿瘤发生发展联系起来，并为患有睡眠不足相关癌症的患者提供了一种十分有前景的β-内啡肽时间疗法策略。
        昼夜节律是地球生物的关键生理周期，它就像是潜藏在我们体内的一个特殊的时钟，因此也被称为“生物钟”。具体而言，昼夜节律通过环境的光-暗周期、行为的进食-禁食和睡眠-觉醒周期来同步，并维持着机体的生理稳态。脂肪酸氧化（FAO）是机体分解脂肪酸并支持能量生产、氧化还原稳态和生物合成反应的关键代谢过程。值得注意的是，FAO相关的代谢酶和代谢物表现出明显的生物节律，其失调受损在肥胖、心力衰竭和酒精性肝病等多种疾病中普遍存在，并增加肿瘤的转移、耐药和免疫逃逸。
        在这项最新研究中，为了探究睡眠不足、FAO节律中断与癌症发展的神奇联系，研究团队分析了野生型C57BL/6J小鼠在连续4周睡眠不足情况下的肺组织转录组和代谢组的变化。通过RNA测序和超高效液相色谱仪-质谱，研究团队发现了47种因昼夜节律紊乱而发生变化的脂质代谢物，其中游离脂肪酸（FFA）所占比例最大。数据表明，脂肪酸氧化（FAO）在基因表达和代谢功能水平上感知了睡眠不足诱导的昼夜节律紊乱，并进一步导致代谢改变。然而，内分泌系统节律性释放各种激素，以维持和谐的睡眠-觉醒周期。其中，β-内啡肽作为一种与睡眠有关的激素，在人类和啮齿动物体内都表现出丰度的昼夜变化。研究团队发现，定期给药β-内啡肽可以重置节律时钟和ACSL1的表达，从而逆转睡眠不足导致的FAO紊乱和肿瘤进展。
       脂肪酸氧化（FAO）是一种将睡眠不足与肺肿瘤发生发展联系起来的昼夜节律感知机制。鉴于睡眠质量与血清β-内啡肽、癌症发展和CLOCK/ACSL1表达呈负相关，这一发现提示我们，按时补充β-内啡肽可能是睡眠相关癌症的潜在治疗策略，为昼夜节律紊乱相关疾病的治疗提供了更多的可能。

参考文献：Fei Peng, et al. Oncogenic fatty acid oxidation senses circadian disruption in sleep-deficiency-enhanced tumorigenesis. Cell Metabolism, 2024, ISSN 1550-4131.

撰写人：吴桐雨/袁智