多年来的夜间工作与生物钟基因的变化有关

多年上夜班的女性体内关键生物钟基因的活动表现出明显的变化。

研究：夜班工作与医护人员的外周时钟基因调节和昼夜节律转录网络重塑有关。图片来源：Замрзнути тонови / Shutterstock.com

在最近发表的一项研究中 内分泌学前沿研究人员检查了医护人员中与夜班暴露相关的外周昼夜节律基因表达和转录网络变化（医护人员）。

当夜间工作与生物钟发生冲突时

昼夜节律有助于协调激素信号传导、免疫功能、新陈代谢和基因表达与外部光暗周期的关系。但是，当工作反复将人们带入生物之夜时，会发生什么呢？

夜间暴露在人造光下会抑制褪黑激素的分泌，而夜班时间表可能会永久性地使内部昼夜节律与行为周期不一致。这种紊乱与代谢、心血管、免疫和癌症疾病有关。

国际癌症研究机构（国际癌症研究机构）将夜班工作列为可能对人类致癌（2A 组）。值得注意的是，女性医护人员经常需要长时间轮班或轮班，这使她们成为研究慢性昼夜节律紊乱的生物效应的重要人群。还需要更多的研究来阐明职业性时间紊乱如何改变外周转录网络。

在分子寻找夜班工作

一项针对 93 名 37-66 岁女性医护人员（包括 47 名日班工人）的横断面研究（深水开关）无上夜班史且有46名夜班工人（新南威尔士州）。参与者按照轮班安排工作至少 6 个月。

夜间工作包括午夜至凌晨 5:00 之间≥3 小时。参与者接受了职业和临床评估，包括生育史、生活方式因素、睡眠特征和体重指数（体重指数）。

核糖核酸（核糖核酸）是从早晨空腹血样中获得的。在这些例子中，生物钟调节器的表达（小时数）、促甲状腺胚胎因子（TEF), 生物钟周期 1 (PER1），在第 3 轮（PER3) 并使用逆转录定量聚合酶链反应测定转录因子 YY1 (YY1) (逆转录定量PCR）。

期间限制（CT）值使用 β 肌动蛋白的比较 Ct 测定法进行分析（ACTB）作为管家基因，结果表示为 log2 倍数变化（log2FC）。时钟基因表达评分（CGES) CLOCK、PER1、PER3 和 TEF 的组合值。组间比较、回归、受试者工作特征（岩石) 分析、相关性检验、主成分分析 (主成分分析）并进行了层次分类；使用多次测试，Benjamini-Hochberg 错误发现率（罗斯福）修正。

多年的夜班留下了昼夜节律基因特征。

深南威尔士州和新南威尔士州的年龄和体重指数分布相似。在新南威尔士州，54% 的人上夜班的时间长达 13-35 年，57% 的人一生至少上过 1,000 次夜班。

新南威尔士州约 43% 的人报告夜班活动。新南威尔士州的睡眠满意度较差或非常差的情况更为常见（54% 对 40%），而睡眠持续时间略短，两组之间的差异处于临界点。

NSW 中 CLOCK、TEF 和 PER1 的外周表达显着低于 DSW，而 PER3 则没有差异。新南威尔士州的 CGES 也较低。多变量分析表明，测量的临床和生活方式因素只能解释基因表达变异的有限部分，与 TEF 和 PER1 相关的证据比与 CLOCK 或 PER3 相关的更有力证据。

饮酒量与 TEF 呈负相关，而 BMI 和吸烟与 PER1 呈正相关。其他检查的协变量与基因表达没有显着相关。

个体基因中，TEF明显区分夜班工人和白班工人，其次是PER1和CLOCK，而PER3则表现出几乎没有区分能力。分层聚类将 CLOCK、TEF 和 PER1 置于同一基因簇中，将 PER3 置于单独的分支中。

PCA 显示组之间的部分分离主要由 PER1、TEF 和 CLOCK 驱动。结合这四个基因提高了区分两组的能力。

TEF 与 PER1 密切相关，而 PER1、TEF 和 CLOCK 与 CGES 密切相关。睡眠持续时间与 TEF 和 CGES 呈正相关，而睡眠不满意与两者呈负相关。

DSW 和 NSW 之间的相关结构不同，NSW 中几对基因之间的联系较弱，尤其是与 CLOCK 的联系。较长的夜班时间与较低的 CLOCK 和 TEF 表达相关，而较高的累积暴露量与较低的 TEF 表达相关。

夜班活动与个体基因表达的显着差异无关。

新南威尔士州的 YY1 表达显着低于深南威尔士州，并且在长期或高累积暴露的工人中也较低。只有 YY1 表现出一定的区分夜班工人和白班工人的能力，同时将其与改进的 TEF 歧视相结合。

包含所有五个基因的探索性模型在区分群体方面表现非常好，但它是在单个队列中开发和评估的，并且没有经过独立验证。在对五个患有乳腺癌的新南威尔士州的探索性分析中，与夜班相关的表达模式在很大程度上得到维持。然而，小亚组阻止了关于乳腺癌相关差异的明确结论。

这些基因变化对长期健康重要吗？

女性医护人员的长期夜班工作与一些昼夜节律基因的外周表达改变有关，包括 CLOCK、TEF、PER1 和 YY1。 PER3 表达在各组之间没有显着差异，但其在转录网络内的关系发生了改变。

TEF 和 YY1 与长期和累积每日暴露量表现出特别强的相关性。网络分析还显示新南威尔士州昼夜节律转录本之间的协调发生了变化。

横截面设计可以防止对这些变化的原因或时间进行推断。缺乏对昼夜节律阶段的直接测量、样本量相对较小以及缺乏独立验证也限制了研究结果的普遍性。

重要的是，外周血基因表达提供了系统昼夜节律调节的不完整测量，并且可能无法反映其他组织的变化。由于研究人员没有测量内部昼夜节律阶段，因此他们无法区分持续的转录变化和与采血生物时间相关的差异。

分类分析是探索性的，无意预测发病率或其他临床结果。研究人员还无法确定转录变化是否反映了有害的破坏或对重复昼夜节律压力的补偿反应。需要进行纵向和机制研究来确定基因表达的这些变化是否是永久性的、可逆的或与未来的健康结果相关。