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生物钟基因与口腔相关疾病关系的研究进展

时间:2020年06月18日 所属分类:农业论文 点击次数:

【摘要】昼夜节律是一种内在的,自主性的周期性振荡,是生物对可预测的环境改变的一种综合性适应,这几乎是所有真核生物和部分原核生物的基本特征。如睡眠觉醒、体温波动以及激素水平周期变化等都具有昼夜节律性[1]。昼夜节律由位于下丘脑视交叉上核的中央生

  【摘要】昼夜节律是一种内在的,自主性的周期性振荡,是生物对可预测的环境改变的一种综合性适应,这几乎是所有真核生物和部分原核生物的基本特征。如睡眠觉醒、体温波动以及激素水平周期变化等都具有昼夜节律性[1]。昼夜节律由位于下丘脑视交叉上核的中央生物钟控制。随着研究进展,截至2018年,人们已经发现10余个核心生物钟基因,比如Bmal1、Clock、Per等,这些核心生物钟基因在细胞内互相作用,形成一系列的转录/翻译的反馈环来调控彼此的表达量,从而使这些基因在恒定的光照-黑暗周期中呈现节律性的表达[2]。最近有新的证据表明,生物钟基因对口腔相关疾病的发生有一定的影响。本文总结了近年来生物钟基因对口腔相关疾病影响的研究进展。

  【关键词】生物钟基因;昼夜节律;自身免疫性疾病;口腔癌

生物技术通讯

  1生物钟基因与自身免疫性疾病的关系

  免疫系统是一种复杂的生理机制,其主要目的是保护机体免受病原体和癌细胞的侵害,自身免疫性疾病则是机体对自身抗原发生免疫反应而导致机体受损。随着深入研究,人们发现自身免疫性疾病与生物钟有关,例如哮喘症状会在夜间加重、类风湿性关节炎的症状则在清晨最为严重。干燥综合症作为一种主要累及外分泌腺体的自身免疫性疾病,与B淋巴细胞和T淋巴细胞浸润外分泌腺有关,可导致口干和结膜炎。

  有研究表明,原发性干燥综合症(PSS)会导致患者主要唾液腺的浆液腺泡和导管细胞中的生物钟基因表达水平发生改变。最近有研究发现生物钟基因的表达水平与唾液流量直接相关,并在患有干燥综合症(SS)的人群中明显下降,表明生物钟基因与干燥综合症(SS)存在潜在联系,对生物钟基因与干燥综合症(SS)的研究,可能对自身免疫性疾病的治疗具有重要意义[3]。

  2生物钟基因与口腔癌的关系

  随着生活方式的改变,约50%的人会发生内源性生物钟机制的改变,这种改变间接导致患癌几率的增加。最近有研究表明,生物钟基因可以控制细胞的增殖,对人类癌症研究进展起到了重要作用。生物钟基因功能的丧失会使DNA损伤,从而激活致癌因子使细胞增殖失控,导致肿瘤的产生。唾液腺癌占头颈部恶性肿瘤总数的1%~6%,目前治疗这种癌症的有效方案十分有限。最近有研究发现,生物钟基因在唾液腺癌细胞中有明显变化,这将对唾液腺癌的治疗提供新的研究方向。

  有一项研究调查了口腔鳞癌患者中鳞癌细胞生物钟基因的表达谱,并与相应的非癌组织进行比较。研究人员发现鳞癌细胞中Per1、Per2、Per3、Cry1、Cry2、Bmal1表达水平明显下降,其中癌症晚期与Per3、Cry2和Bmal1表达水平下降有关,而肿瘤体积增大、浸润加深则与Per3表达水平下降有关,这些研究结果表明,Per3可能与鳞癌的发病机制有关[4]。最近有临床研究表明,通过提高口腔癌患者的睡眠质量和生活水平(健康的生活习惯,包括适当的体力活动、合理的饮食等)有望提高口腔癌患者的存活率[5]。

  3结论

  研究生物钟基因与人类口腔疾病的关系为生物钟的研究开辟了新的领域。了解昼夜节律生物钟的原理,将会为一些无法治疗的疾病(自身免疫性疾病、癌症以及精神病等)提供新的治疗选择。并且对衰老和潜在组织修复方面有重要作用。

  参考文献

  [1]徐飞鸿[1],毕海连[1],伍会健[1].昼夜节律与细胞周期[J].中国生物化学与分子生物学报,2013(11).

  [2]IkedaM.Calciumdynamicsandcircadianrhythmsinsuprachiasmaticnucleusneurons.[J].NeuroscientistAReviewJournalBringingNeurobiologyNeurology&Psychiatry,2004,10(4):315.

  [3]PapagerakisS,ZhengL,SchnellS,etal.TheCircadianClockinOralHealthandDiseases[J].JournalofDentalResearch,2014,93(1):27-35.

  [4]HsuCM,LinSF,LuCT,etal.Alteredexpressionofcircadianclockgenesinheadandnecksquamouscellcarcinoma[J].TumorBiology,2012,33(1):149-155.

  作者:夏蔚文,吴融慧,宋亚杰

  生物论文投稿刊物:《生物技术通讯》Letters in Biotechnology(双月刊)1989年创刊,是军事医学科学院生物工程研究所主办的关于生物技术的专业性学术刊物。本刊主要报道生物技术(生物工程)及相关学科领域的最新科研成果与进展,尤其关注生物技术在生物医学、医药工业、农业、环保、卫生、食品等各领域的应用。本刊适于从事生物技术及其在生物医学、工业、农业、环保等领域应用的科研、教学、管理人员,大专院校相关专业师生及有关工程技术人员,以及其他对生物技术感兴趣的人员阅读参考。