【文献速递】夜班导致DNA修复基因的昼夜节律失调和人类DNA损伤增加

学术   2024-10-24 00:10   法国  

夜班

几乎是每个医务工作者逃不开的宿命

本人亲身经历

夜班后,思维迟钝,抵抗力下降

感觉要缓个两天才能恢复

但是长期影响是什么

请看下面的这篇Q1区的文章

题目:夜班时间表导致 DNA 修复基因昼夜节律失调和人类 DNA 损伤升高

主要内容摘要:

  1. 研究目的:该研究探讨了夜班工作对人体昼夜节律的影响,尤其是如何影响DNA修复基因的表达。研究假设,夜班工作会扰乱生物钟,导致DNA修复效率下降,进而增加DNA损伤风险。

  2. 研究方法

  • 研究对象包括日班和夜班工人。

  • 通过血液样本测量DNA修复基因的表达水平。

  • 使用标准的DNA损伤评估技术(例如彗星实验)来检测DNA损伤水平。

  • 监测参与者的褪黑激素水平,以评估昼夜节律的改变。

  • 主要发现

    • DNA修复基因的失调:夜班工人中,多种关键的DNA修复基因表达水平显著下降,显示出昼夜节律的紊乱。

    • DNA损伤增加:夜班工人的DNA损伤水平显著增加,表明他们的细胞在应对氧化应激和其他损伤因素时修复能力较弱。

    • 昼夜节律的紊乱:夜班工人的褪黑激素水平显著降低,进一步证明夜班工作扰乱了人体的生物钟

  • 健康影响:长期夜班工作可能导致慢性DNA损伤的积累,增加患癌症等疾病的风险。研究强调需要采取措施缓解夜班工作对健康的负面影响,例如通过调整工作安排或提供健康支持。



  • 这张表格展示了不同癌症相关通路基因在白班和夜班条件下的昼夜节律差异,并通过统计分析比较了这些基因的昼夜节律在这两种工作模式下的富集情况。

    关键发现:

    • DNA修复通路在白班中富集显著(2.30),而在夜班中富集降低(0.91),这表明夜班工作可能扰乱了DNA修复基因的昼夜节律。

    • 转录失调通路在夜班中节律显著增加(2.69),暗示夜班对该通路的节律影响更大。



    图1:研究设计图

    • 内容:显示了模拟白天和夜班工作环境的实验设计。左侧为模拟白班工作环境,右侧为夜班工作环境。在完成三天的模拟工作安排后,参与者接受了24小时的恒定程序实验,每隔3小时采集一次血液样本。

    • 意义:该图展示了实验如何通过控制光线、饮食等外部因素来评估昼夜节律失调对基因表达的影响。



    图2:癌症标志基因的昼夜节律分析

    • 内容:A部分展示了在模拟白班和夜班条件下,癌症标志基因在24小时内的显著节律表达热图。B部分展示了与昼夜节律相关的基因富集在癌症通路中的表现。C部分具体展示了DNA修复通路中的基因在白班和夜班条件下的节律性。D部分突出显示了关键DNA修复基因(如ERCC6、H2AFX、PARP1等)的昼夜节律变化。

    • 意义:该图表明,夜班工作显著扰乱了DNA修复通路中的基因节律,可能影响癌症相关的基因表达和DNA修复能力。



    图3:DNA损伤评估

    • 内容:A部分展示了在白班和夜班条件下的DNA迁移图像。B部分显示了在24小时内的尾部DNA百分比,C部分显示了DNA损伤生物标志物BRCA1和γH2AX在夜班和白班条件下的表达差异。D部分展示了离子辐射处理后DNA损伤生物标志物的变化,E部分展示了通过免疫印迹法检测到的DNA损伤响应信号。

    • 意义:该图展示了在夜班条件下DNA损伤的显著增加,尤其是在辐射暴露后,这表明夜班工作会削弱DNA修复能力,导致更高的DNA损伤。




    图4:夜班如何增加癌症风险的示意图

    • 内容:该示意图概括了夜班导致细胞周期、凋亡和DNA修复机制的昼夜节律失调,并最终导致DNA损伤增加和癌症风险升高。

    • 意义:该图形象地展示了昼夜节律失调与DNA损伤之间的关联,解释了夜班工作如何通过破坏DNA修复机制而增加癌症风险。


    文章总结:

    这篇Q1区的文章通过模拟夜班和白班工作环境,探讨了夜班对DNA修复基因昼夜节律的影响,揭示了夜班工作如何通过扰乱生物钟,导致DNA修复功能减弱,进而增加DNA损伤的风险。研究发现,在夜班条件下,多个关键DNA修复基因的表达失调,夜班工人的DNA损伤水平显著增加,且夜班工作会导致褪黑激素水平下降,进一步加剧了昼夜节律的紊乱。


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