Zakłócenie rytmów okołodobowych, codziennych oscylacji w procesach biologicznych, które są regulowane przez endogenny zegar. są regulowane przez endogenny zegar, zostały powiązane z nowotworami. Normalne i złośliwe tkanki często wykazują asynchronię w proliferacji komórek i rytmach metabolicznych. rytmów metabolicznych. Chronoterapia nowotworów uwzględnia czas biologiczny w celu poprawić terapię. Jednak zmiany w genach maszynerii zegara okołodobowego były rzadko zgłaszane w nowotworach u ludzi. Niniejszym wykazujemy, że gen BMAL1, podstawowy składnik zegara okołodobowego, jest transkrypcyjnie wyciszany przez hipermetylację wysp CpG promotora w hematologicznych nowotworach złośliwych, takich jak chłoniak rozlany z dużych komórek B oraz ostre białaczki limfocytowe i szpikowe. My opisujemy również, w jaki sposób reintrodukcja BMAL1 w hipermetylowanych komórkach białaczki / chłoniaka powoduje zahamowanie wzrostu w testach kolonii i nagich myszy, podczas gdy BMAL1 przez interferencję RNA w niezmetylowanych komórkach zwiększa wzrost guza. My pokazujemy również, że epigenetyczna inaktywacja BMAL1 upośledza charakterystyczny charakterystyczny wzór ekspresji zegara okołodobowego genów, takich jak C-MYC, katalaza i p300 w w połączeniu z utratą obłożenia BMAL1 w ich odpowiednich promotorach. Co więcej, związana z hipermetylacją DNA utrata BMAL1 zapobiega również rekrutacji jego naturalnego partnera, białka CLOCK, do ich wspólnych celów, dodatkowo wzmacniając zaburzony rytm okołodobowy komórek nowotworowych. Te odkrycia sugerują, że epigenetyczna inaktywacja BMAL1 przyczynia się do rozwoju nowotworów hematologicznych poprzez zaburzenie komórkowego zegara okołodobowego. zegar. --- Per2 reguluje inne procesy molekularne i biochemiczne poza ich ustaloną rolę w regulacji zegara okołodobowego ssaków, niniejszym zbadaliśmy potencjał hamowania wzrostu Per2 w ludzkiej białaczce K562 oraz mechanizmy leżące u jego podstaw. Wyniki wykazały, że nadekspresja Per2 indukowała nie tylko zatrzymanie cyklu komórkowego w fazie G2/M, ale także wzrost apoptozy, co zostało potwierdzone przez charakterystyczne zmiany morfologiczne, FCM i widoczna fragmentacja DNA. Dalsze eksperymenty potwierdziły zarówno regulację w górę P53, jak i regulację w dół CylinB1 i C-myc. Z drugiej strony, podczas gdy P53 okazało się być regulowane w dół. CylinB1 i C-myc były regulowane w górę. po Per2 knockdown. U myszy z białaczką wykazano, że transfekcja Per2 hamuje proliferację komórek i przyspiesza apoptozę. proliferację i przyspiesza apoptozę komórek K562. Ponadto stwierdzono, że mniej komórek białaczki komórek białaczkowych infiltrowało do wątroby i śledziony myszy z grupy transfekowanej Per2 w porównaniu z tymi z grupy kontrolnej. Podsumowując, Per2 wykazywał znaczące działanie przeciwnowotworowe poprzez zatrzymanie cyklu komórkowego i indukcję apoptozy zatrzymanie cyklu komórkowego i indukcję apoptozy w komórkach K562. Dane te dodatkowo potwierdzają wyłaniającą się rolę zegara okołodobowego w krytycznych aspektach rozwoju raka. i trwają szczegółowe badania nad mechanizmem działania Per2 w białaczce. --- Ryzyko raka jelita grubego jest zwiększone u pracowników zmianowych z domniemanymi zaburzeniami rytmu dobowego. zaburzenia rytmu dobowego. Proliferacja komórek nabłonka jelitowego jest regulowana przez zegar dobowy. dnia przez zegar dobowy. Okres 2 (Per2) jest kluczowym genem zegara dobowego. Per2 (Per2(m/m)) wykazują wzrost liczby chłoniaków i rozregulowaną ekspresję cyklin D i c-M. genów cykliny D i c-Myc, które są kluczowe dla kontroli proliferacji. Zapytaliśmy czy inaktywacja genu zegara Per2 przyspieszyłaby nowotworzenie jelit i okrężnicy. i okrężnicy. Wpływ PER2 na proliferację komórek i beta-kateninę był badano w liniach komórkowych raka okrężnicy poprzez jego regulację w dół po interferencji RNA interferencji. Wpływ inaktywacji Per2 in vivo na beta-kateninę i na powstawanie polipów jelita i okrężnicy badano u myszy z mutacją Per2 oraz w połączeniu z mutacją Apc przy użyciu myszy Apc(Min/+) podatnych na polipy. Regulacja w dół PER2 w liniach komórkowych okrężnicy (HCT116 i SW480) zwiększa beta-kateniny, cykliny D i proliferacji komórek. Regulacja w dół beta-kateniny wraz z Per2 blokuje wzrost cykliny D i proliferację komórek. Myszy Per2(m/m) rozwijają polipy okrężnicy i wykazują wzrost beta-kateniny w błonie śluzowej jelita cienkiego. poziom beta-kateniny i cykliny D w błonie śluzowej w porównaniu z myszami typu dzikiego. Myszy Apc(Min/+)Per2(m/m) rozwijają dwukrotnie większą liczbę polipów jelita cienkiego i okrężnicy. polipów jelita cienkiego i okrężnicy, z cięższą niedokrwistością i powiększeniem śledziony, w porównaniu do Apc(Min/+) myszy. Dane te sugerują, że produkt genu Per2 hamuje nowotworzenie w jelicie cienkim i okrężnicy poprzez regulację w dół beta-kateniny i genów docelowych beta-kateniny, a ten rdzeniowy gen zegara okołodobowego może stanowić nowy cel w profilaktyce i kontroli raka jelita grubego. --- Geny okresu (Per) są kluczowymi regulatorami rytmu okołodobowego u ssaków. Ekspresja genów myszy Per (mPer) ma wzór dobowy w jądrze nadskrzyżowaniowym i w tkankach obwodowych. Genetyczna ablacja funkcji mPER1 i mPER2 skutkuje całkowitą utratę kontroli rytmu okołodobowego w oparciu o aktywność biegową u myszy. myszy. Ponadto, zwierzęta te wykazują również wyraźne przedwczesne starzenie się i znaczny wzrost fenotypów nowotworowych i hiperplastycznych. Po wyzwaniu przez promieniowanie gamma, myszy z niedoborem mPer2 reagują szybkim siwieniem włosów, są niedobór apoptozy, w której pośredniczy p53, w tymocytach i mają silny nowotwór nowotworów. Badania wykazały, że funkcja zegara okołodobowego jest bardzo ważna dla cyklu komórkowego, odpowiedzi na uszkodzenia DNA i supresji nowotworów in vivo. Czasowa ekspresja genów zaangażowanych w regulację cyklu komórkowego i supresję guza takich jak c-Myc, Cyklina D1, Cyklina A, Mdm-2 i Gadd45alfa, jest deregulowana w mPer2. u myszy z mutacją mPer2. Badania genetyczne wykazały, że wiele kluczowe regulatory cyklu komórkowego i kontroli wzrostu są również ważnymi regulatorami zegara okołodobowego, potwierdzając krytyczną rolę zegara, potwierdzając krytyczną rolę funkcji okołodobowej w homeostazie organizmu. homeostazie organizmu. --- Geny Period (Per) są kluczowymi regulatorami rytmu okołodobowego u ssaków. Ekspresja mysich genów Per (mPer) ma wzór dobowy w jądrach nadskrzyżowaniowych i tkankach obwodowych. jądrach nadskrzyżowaniowych i tkankach obwodowych. Genetyczna ablacja funkcji mPER1 i mPER2 powoduje całkowitą utratę kontroli rytmu okołodobowego na podstawie aktywności biegowej u myszy. Ponadto, zwierzęta te wykazują również przedwczesne starzenie się i znaczny wzrost fenotypów nowotworowych i hiperplastycznych. fenotypów. Pod wpływem promieniowania gamma myszy z niedoborem mPer2 reagują na szybkim siwieniem włosów, mają niedobór apoptozy za pośrednictwem p53 w tymocytach i mają silne występowanie nowotworów. Nasze badania wykazały, że funkcja zegara okołodobowego funkcja zegara jest bardzo ważna dla cyklu komórkowego, odpowiedzi na uszkodzenia DNA i nowotworu supresji in vivo. Czasowa ekspresja genów zaangażowanych w cykl komórkowy regulacji cyklu komórkowego i supresji nowotworów, takich jak c-Myc, cyklina D1, cyklina A, Mdm-2 i Gadd45alpha jest deregulowana u myszy z mutacją mPer2. Ponadto, badania genetyczne wykazały, że wiele kluczowych regulatorów cyklu komórkowego i kontroli wzrostu jest również ważnymi regulatorami zegara okołodobowego, potwierdzając krytyczną rolę funkcji okołodobowej w homeostazie organizmu. Niedawne badania nad ludzkimi nowotworami piersi i raka endometrium wykazały, że utrata i deregulacja białek PERIOD jest powszechna w komórkach nowotworowych. --- Gen Period2, niezbędny składnik zegara okołodobowego, nie tylko moduluje oscylacje okołodobowe, ale także reguluje funkcje organiczne. moduluje oscylacje okołodobowe, ale także reguluje funkcje organiczne. My zbadaliśmy, czy nadekspresja mysiego genu Period2 (mPer2) w komórkach nowotworowych wpływa na wzrost komórek i indukuje apoptozę. Nadekspresja PERIOD2 w komórkach raka płuc linii komórkowej mysiego raka płuca Lewisa (LLC) i linii komórkowej raka sutka (EMT6) skutkuje zmniejszoną proliferacją komórkową i szybką apoptozą, ale nie w komórkach NIH 3T3. NIH 3T3. Nadekspresja mPER2 zmieniła również ekspresję genów związanych z apoptozą. genów związanych z apoptozą. Poziomy mRNA i białka c-Myc, Bcl-X(L) i Bcl-2 były obniżone, podczas gdy ekspresja p53 i bax była podwyższona w komórkach LLC z nadekspresją mPER2 w porównaniu z komórkami kontrolnymi transfekowanymi pustym plazmidem. Nasze wyniki sugerują, że gen okołodobowy mPeriod2 może odgrywać ważną rolę w supresji nowotworów poprzez indukowanie apoptotycznej śmierci komórek, co jest co można przypisać wzmocnionej sygnalizacji proapoptotycznej i osłabionym procesom antyapoptozy procesy. --- Rytmy okołodobowe to endogenne i samopodtrzymujące się oscylacje wielu procesów procesów biologicznych z około 24-godzinną rytmicznością. Geny okołodobowe i ich produkty białkowe stanowią molekularne składniki oscylatora okołodobowego, które tworzą pętle dodatniego/ujemnego sprzężenia zwrotnego i generują oscylatora, które tworzą pętle dodatniego/ujemnego sprzężenia zwrotnego i generują rytmy okołodobowe. rytmy okołodobowe. Regulacja okołodobowa rozciąga się od podstawowych genów zegarowych do różnych geny kontrolowane przez zegar, które obejmują różne geny cyklu komórkowego. Nieprawidłowa ekspresji genów zegara okołodobowego może zatem prowadzić do niestabilności genomu i przyspieszonej proliferacji komórkowej, potencjalnie promując rakotwórczość. Obecne badanie Obecne badanie obejmuje badanie jednoczesnej ekspresji czterech genów zegara okołodobowego genów zegara okołodobowego (Bmal1, Clock, Per1 i Per2) i trzech kontrolowanych przez zegar genów genów cyklu komórkowego (Myc, Cyclin D1 i Wee1) na poziomie mRNA oraz określenie poziomów melatoniny w surowicy w próbkach krwi obwodowej 37 CLL (przewlekła białaczka limfocytowa) pacjentów z CLL (przewlekła białaczka limfocytowa) i równej liczby zdrowych osób dopasowanych pod względem wieku i płci kontroli w celu wskazania związku między rozregulowanym zegarem okołodobowym a manifestacją CLL. Wyniki wykazały znacząco obniżoną ekspresję Bmal1, Per1, Per2 i Wee1 oraz znacząco podwyższoną ekspresję Myc i cykliny D1 (P < 0,0001) u pacjentów z CLL w porównaniu do osób zdrowych. Kiedy ekspresję tych genów porównano między osobami pracującymi na zmiany i niepracującymi na zmiany w grupie CLL, ekspresja okazała się bardziej nieprawidłowa u osób pracujących na zmiany w porównaniu do osób niepracujących na zmiany. Jednak różnica ta została statystycznie istotna tylko dla Myc i cykliny D1 (P < 0,05). Poziom melatoniny w surowicy Poziomy melatoniny w surowicy były znacząco niskie (P < 0,0001) u pacjentów z CLL w porównaniu do w porównaniu ze zdrowymi osobami kontrolnymi, podczas gdy poziomy melatoniny były nadal niższe u pracowników zmianowych w porównaniu do osób niepracujących zmianowo w grupie CLL (P < 0,01). Nasze wyniki sugerują, że nieprawidłowa ekspresja genów zegara okołodobowego może prowadzić do nieprawidłowej ekspresji ich dalszych celów, które są zaangażowane w proliferację komórek i apoptozę. proliferację i apoptozę komórek, a tym samym może prowadzić do manifestacji CLL. Co więcej, praca zmianowa i niski poziom melatoniny mogą również przyczyniać się do etiologii CLL poprzez dalsze zakłócanie zegara okołodobowego.
Czy c-myc podlega regulacji przez zegar okołodobowy?
Tak, ekspresja c-myc jest regulowana przez białko zegara okołodobowego Per2.