《Cell》重磅:恢复生物钟节律可延缓衰老、延长寿命!
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衰老,作为复杂且不可避免的生物学进程,以生理机能逐渐衰退、器官功能障碍为显著特征。这不仅使个体患病风险大幅增加,最终还会导向死亡。遗传与环境因素相互交织,共同勾勒出衰老的发展轨迹。随着衰老生物学研究的不断深入,科学家们在模式生物中发现了一系列干预措施,能够减轻衰老的某些表现并延长寿命,像热量限制(CR)衰老细胞清除药物(senolytics),以及靶向特定通路的药物,如雷帕霉素、ROR核受体调节剂和二甲双胍等。

特别值得关注的是,这些干预措施的效果与时间紧密相关。例如,按照昼夜节律来安排饮食限制,能够显著延长寿命,这充分表明生物钟——这个生物体内在、约24小时为周期的生理和行为节律调控系统,有望成为延长健康寿命的潜力切入点。

 

2026年3月北京师范大学/北京生命科学研究所、重庆医科大学附属第二医院、北京生命科学研究所,在国际顶刊《Cell》上发表了题为“Restoring circadian rhythms in the hypothalamic paraventricular nucleus reverses aging biomarkers and extends lifespan in male mice”的研究论文。

 

   

该研究指出,依据昼夜节律相位优化给药时间的3′-脱氧腺苷(3dA,又名虫草素),能够增强下丘脑室旁核(PVN)神经元的昼夜节律振幅,减轻衰老生物标志物的表现,进而延长小鼠寿命。3dA不仅可以恢复生物钟的同步性以及包括皮质酮在内的激素节律,还能降低并逆转表观遗传年龄。进一步研究证明,定时给予3dA后,PVN的昼夜节律振幅显著增强;而在PVN特异性敲除Ruvbl2基因,则会消除3dA带来的益处。同样,通过化学遗传学激活PVN,也能重现3dA所带来的代谢和生理益处。

 

这些发现明确了PVN生物钟是连接昼夜节律振幅机体衰老的药理学关键节点,揭示了靶向RUVBL2依赖性昼夜节律转录可增强网络同步性,同时表明昼夜节律干预有望成为延缓衰老、延长健康寿命的候选治疗方案。

 

该研究的核心发现包括:

(1)定时3′-脱氧腺苷(3dA)治疗可减轻小鼠的衰老特征;

(2)定时3dA治疗可恢复内分泌节律性和外周昼夜节律程序;

(3)室旁核(PVN)神经元中的RUVBL2介导了3dA的抗衰老益处;

(4)定时激活下丘脑PVN神经元可重现3dA治疗的抗衰老效果。

    

自古以来,长生不老便是人类梦寐以求的终极目标。尽管现代科学尚未寻得“仙丹妙药”,但对衰老机制的探索已进入快速发展阶段。从限制热量摄入、清除衰老细胞,到使用雷帕霉素、二甲双胍等药物,科学家们正从多个角度试图破解衰老的密码。而此次发表于《Cell》期刊的这项新研究,将我们的视线聚焦到了一个既熟悉又神秘的身体系统——生物钟,并指出了一个延缓衰老的全新潜在靶点。

    

一、生物钟紊乱:衰老的隐秘“加速器”

在我们的身体里,存在着一个无形却至关重要的“时钟”——生物钟。它以大约24小时为周期,精准地调控着我们的睡眠、饮食、激素分泌,乃至细胞修复等几乎所有生理活动。生物钟的核心位于大脑的视交叉上核(SCN),它如同乐团的指挥,协调着全身各处的节律,确保各个器官和组织能够有条不紊地工作。

然而,随着年龄的增长,这个精密的计时系统会逐渐出现故障。昼夜节律振幅减弱,即生理活动的峰值不再那么高,谷值也不再那么低;各个组织器官之间的“合奏”变得杂乱无章,失去了往日的和谐。这种“生物钟紊乱”现象,不仅仅是导致失眠、乏力等常见问题的根源,更被证实是驱动多种衰老相关疾病(如代谢综合征、神经退行性疾病等)的关键上游因素。

那么,如果我们反其道而行之,主动增强生物钟节律,是否能够延缓衰老、延长寿命呢?

  

二、锁定关键“指挥官”:下丘脑室旁核(PVN)

在这项最新研究中,研究团队将目光投向了大脑中一个承上启下的关键枢纽——下丘脑室旁核(PVN)

PVN虽然并非生物钟的最高级“总指挥”,但它在生物钟信号的传递与整合过程中扮演着极其重要的角色。它接收来自视交叉上核(SCN)的多种信号,并通过调控压力激素(皮质酮)、甲状腺激素、性激素等的分泌,直接指挥着全身的代谢、应激、免疫和水平衡等生理过程。可以说,PVN是连接大脑中枢生物钟与全身生理功能的“关键指挥官”。研究团队推测,增强PVN自身的生物钟节律,或许能够重新整顿全身的生理秩序,从而有效对抗衰老。

 

三、“时光药剂”现身:3'-脱氧腺苷(虫草素)

那么,如何增强PVN的节律呢?

研究团队选用了一种名为3'-脱氧腺苷(3dA,又名虫草素)的天然小分子。它是一种核苷类似物,前期研究发现它能够有效增强细胞生物钟振幅,而且其效果与给药时间密切相关。

在老年小鼠身上,研究团队进行了“定时给药”实验。他们在一天中特定的时间点(对应生物钟的特定相位,例如ZT11,相当于人类的早晨)给老年小鼠注射3dA。结果令人惊喜:

  • 逆转衰老指标:给药后的老年小鼠,慢性炎症、氧化应激损伤以及细胞衰老标记物等衰老相关指标显著降低,仿佛岁月在它们身上留下的痕迹被部分擦去。
  • 重塑节律:不仅小鼠的活动、代谢等生理过程的昼夜节律变得更强,连血清中皮质酮、甲状腺激素等关键激素的波动振幅也恢复了正常,身体的各项机能重新回到了有序的节奏中。
  • 降低表观遗传年龄:通过对DNA甲基化模式的分析,研究发现3dA治疗显著逆转了多个组织(如肌肉、肺、肝等)的表观遗传年龄,让这些组织在“分子层面”上显得更加年轻。
  • 延长健康寿命:定时给药使老年雄性小鼠的中位寿命延长了约12%,同时它们的葡萄糖耐受、肌肉力量、认知功能、心脏功能等均得到了明显改善,生活质量大幅提高。

  

四、揭示核心机制:RUVBL2蛋白与神经激活

该研究并未仅仅停留在现象的观察层面,而是进一步深入挖掘,揭示了3dA发挥作用的具体机制:

  • 作用靶点:PVN神经元中的一种关键蛋白——RUVBL2。该蛋白是生物钟复合体的重要组成部分。研究表明,特异性敲除PVN神经元中的Ruvbl2基因,3dA的所有抗衰老益处便会完全消失,这充分说明RUVBL2是3dA发挥抗衰老作用所必不可少的。
  • 关键区域:通过特异性破坏PVN神经元,研究团队验证了该脑区是3dA发挥全身系统性保护作用的必要区域。只有PVN神经元正常发挥作用,3dA才能对全身的生理机能产生积极影响。
  • 模拟验证:研究团队不使用药物,而是采用化学遗传学技术直接定时激活PVN神经元,成功模拟出了3dA治疗带来的几乎所有益处,包括增强代谢节律、改善血糖水平、降低炎症反应、逆转表观遗传年龄等。这些发现有力地证明了增强PVN神经元的节律活动本身,就足以对抗衰老,确立了其在抗衰老过程中的充分性。

   

五、意义与展望:为“时间疗法”开辟新路径

这项研究描绘了一条清晰的抗衰老通路:在正确的时间使用特定药物→精准增强大脑PVN的生物钟振幅→通过RUVBL2等蛋白调控下游基因表达→恢复全身节律与组织间同步→逆转多重衰老标志,最终延长健康寿命。

该研究第一次将PVN的生物钟确立为可药物干预的衰老调控关键节点,为开发靶向生物钟的抗衰老疗法提供了全新且强有力的理论依据。未来,针对RUVBL2等靶点的药物研发,以及根据个人生物钟相位优化的“时间疗法”,或许将成为我们对抗年龄相关疾病、延长健康寿命的新武器,为人类的健康长寿带来新的希望。

  

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LXLBH27-1 人细胞因子-27因子检测服务 G-CSF,GM-CSF,IFN-γ,IL-10,IL-12(p70),IL-13,IL-17A,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,MCP-1/CCL2,MIP-1β,TNF-α,IL-1Rα,IL-9,IL-15,FGF-basic,Eotaxin/CCL11,IP-10/CXCL10,MIP-1α/CCL3,PDGF-BB,RANTES,VEGF-A Human
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