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Cell文章:定時(shí)給予3dA增強(qiáng)PVN神經(jīng)元生物鐘節(jié)律可延緩衰老延長壽命

瀏覽次數(shù):66 發(fā)布日期:2026-3-16  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

衰老,作為復(fù)雜且不可避免的生物學(xué)進(jìn)程,以生理機(jī)能逐漸衰退、器官功能障礙為顯著特征。這不僅使個(gè)體患病風(fēng)險(xiǎn)大幅增加,最終還會(huì)導(dǎo)向死亡。遺傳與環(huán)境因素相互交織,共同勾勒出衰老的發(fā)展軌跡。隨著衰老生物學(xué)研究的不斷深入,科學(xué)家們?cè)谀J缴镏邪l(fā)現(xiàn)了一系列干預(yù)措施,能夠減輕衰老的某些表現(xiàn)并延長壽命,像熱量限制(CR)、衰老細(xì)胞清除藥物(senolytics),以及靶向特定通路的藥物,如雷帕霉素、ROR核受體調(diào)節(jié)劑和二甲雙胍等。

特別值得關(guān)注的是,這些干預(yù)措施的效果與時(shí)間緊密相關(guān)。例如,按照晝夜節(jié)律來安排飲食限制,能夠顯著延長壽命,這充分表明生物鐘——這個(gè)生物體內(nèi)在、約24小時(shí)為周期的生理和行為節(jié)律調(diào)控系統(tǒng),有望成為延長健康壽命的潛力切入點(diǎn)。

2026年3月北京師范大學(xué)/北京生命科學(xué)研究所、重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院、北京生命科學(xué)研究所,在國際頂刊《Cell》上發(fā)表了題為“Restoring circadian rhythms in the hypothalamic paraventricular nucleus reverses aging biomarkers and extends lifespan in male mice”的研究論文。

該研究指出,依據(jù)晝夜節(jié)律相位優(yōu)化給藥時(shí)間的3′-脫氧腺苷(3dA,又名蟲草素),能夠增強(qiáng)下丘腦室旁核(PVN)神經(jīng)元的晝夜節(jié)律振幅,減輕衰老生物標(biāo)志物的表現(xiàn),進(jìn)而延長小鼠壽命。3dA不僅可以恢復(fù)生物鐘的同步性以及包括皮質(zhì)酮在內(nèi)的激素節(jié)律,還能降低并逆轉(zhuǎn)表觀遺傳年齡。進(jìn)一步研究證明,定時(shí)給予3dA后,PVN的晝夜節(jié)律振幅顯著增強(qiáng);而在PVN特異性敲除Ruvbl2基因,則會(huì)消除3dA帶來的益處。同樣,通過化學(xué)遺傳學(xué)激活PVN,也能重現(xiàn)3dA所帶來的代謝和生理益處。

這些發(fā)現(xiàn)明確了PVN生物鐘是連接晝夜節(jié)律振幅機(jī)體衰老的藥理學(xué)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),揭示了靶向RUVBL2依賴性晝夜節(jié)律轉(zhuǎn)錄可增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)同步性,同時(shí)表明晝夜節(jié)律干預(yù)有望成為延緩衰老、延長健康壽命的候選治療方案。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)包括:
(1)定時(shí)3′-脫氧腺苷(3dA)治療可減輕小鼠的衰老特征;
(2)定時(shí)3dA治療可恢復(fù)內(nèi)分泌節(jié)律性和外周晝夜節(jié)律程序;
(3)室旁核(PVN)神經(jīng)元中的RUVBL2介導(dǎo)了3dA的抗衰老益處;
(4)定時(shí)激活下丘腦PVN神經(jīng)元可重現(xiàn)3dA治療的抗衰老效果。    

自古以來,長生不老便是人類夢(mèng)寐以求的終極目標(biāo)。盡管現(xiàn)代科學(xué)尚未尋得“仙丹妙藥”,但對(duì)衰老機(jī)制的探索已進(jìn)入快速發(fā)展階段。從限制熱量攝入、清除衰老細(xì)胞,到使用雷帕霉素、二甲雙胍等藥物,科學(xué)家們正從多個(gè)角度試圖破解衰老的密碼。而此次發(fā)表于《Cell》期刊的這項(xiàng)新研究,將我們的視線聚焦到了一個(gè)既熟悉又神秘的身體系統(tǒng)——生物鐘,并指出了一個(gè)延緩衰老的全新潛在靶點(diǎn)。

一、生物鐘紊亂:衰老的隱秘“加速器”
在我們的身體里,存在著一個(gè)無形卻至關(guān)重要的“時(shí)鐘”——生物鐘。它以大約24小時(shí)為周期,精準(zhǔn)地調(diào)控著我們的睡眠、飲食、激素分泌,乃至細(xì)胞修復(fù)等幾乎所有生理活動(dòng)。生物鐘的核心位于大腦的視交叉上核(SCN),它如同樂團(tuán)的指揮,協(xié)調(diào)著全身各處的節(jié)律,確保各個(gè)器官和組織能夠有條不紊地工作。

然而,隨著年齡的增長,這個(gè)精密的計(jì)時(shí)系統(tǒng)會(huì)逐漸出現(xiàn)故障。晝夜節(jié)律振幅減弱,即生理活動(dòng)的峰值不再那么高,谷值也不再那么低;各個(gè)組織器官之間的“合奏”變得雜亂無章,失去了往日的和諧。這種“生物鐘紊亂”現(xiàn)象,不僅僅是導(dǎo)致失眠、乏力等常見問題的根源,更被證實(shí)是驅(qū)動(dòng)多種衰老相關(guān)疾。ㄈ绱x綜合征、神經(jīng)退行性疾病等)的關(guān)鍵上游因素。

那么,如果我們反其道而行之,主動(dòng)增強(qiáng)生物鐘節(jié)律,是否能夠延緩衰老、延長壽命呢?  

二、鎖定關(guān)鍵“指揮官”:下丘腦室旁核(PVN)
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了大腦中一個(gè)承上啟下的關(guān)鍵樞紐——下丘腦室旁核(PVN)。

PVN雖然并非生物鐘的最高級(jí)“總指揮”,但它在生物鐘信號(hào)的傳遞與整合過程中扮演著極其重要的角色。它接收來自視交叉上核(SCN)的多種信號(hào),并通過調(diào)控壓力激素(皮質(zhì)酮)、甲狀腺激素、性激素等的分泌,直接指揮著全身的代謝、應(yīng)激、免疫和水平衡等生理過程?梢哉f,PVN是連接大腦中樞生物鐘與全身生理功能的“關(guān)鍵指揮官”。研究團(tuán)隊(duì)推測(cè),增強(qiáng)PVN自身的生物鐘節(jié)律,或許能夠重新整頓全身的生理秩序,從而有效對(duì)抗衰老。

三、“時(shí)光藥劑”現(xiàn)身:3'-脫氧腺苷(蟲草素)
那么,如何增強(qiáng)PVN的節(jié)律呢?

研究團(tuán)隊(duì)選用了一種名為3'-脫氧腺苷(3dA,又名蟲草素)的天然小分子。它是一種核苷類似物,前期研究發(fā)現(xiàn)它能夠有效增強(qiáng)細(xì)胞生物鐘振幅,而且其效果與給藥時(shí)間密切相關(guān)。

在老年小鼠身上,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了“定時(shí)給藥”實(shí)驗(yàn)。他們?cè)谝惶熘刑囟ǖ臅r(shí)間點(diǎn)(對(duì)應(yīng)生物鐘的特定相位,例如ZT11,相當(dāng)于人類的早晨)給老年小鼠注射3dA。結(jié)果令人驚喜:

  • 逆轉(zhuǎn)衰老指標(biāo):給藥后的老年小鼠,慢性炎癥、氧化應(yīng)激損傷以及細(xì)胞衰老標(biāo)記物等衰老相關(guān)指標(biāo)顯著降低,仿佛歲月在它們身上留下的痕跡被部分擦去。
  • 重塑節(jié)律:不僅小鼠的活動(dòng)、代謝等生理過程的晝夜節(jié)律變得更強(qiáng),連血清中皮質(zhì)酮、甲狀腺激素等關(guān)鍵激素的波動(dòng)振幅也恢復(fù)了正常,身體的各項(xiàng)機(jī)能重新回到了有序的節(jié)奏中。
  • 降低表觀遺傳年齡:通過對(duì)DNA甲基化模式的分析,研究發(fā)現(xiàn)3dA治療顯著逆轉(zhuǎn)了多個(gè)組織(如肌肉、肺、肝等)的表觀遺傳年齡,讓這些組織在“分子層面”上顯得更加年輕。
  • 延長健康壽命:定時(shí)給藥使老年雄性小鼠的中位壽命延長了約12%,同時(shí)它們的葡萄糖耐受、肌肉力量、認(rèn)知功能、心臟功能等均得到了明顯改善,生活質(zhì)量大幅提高。
  
四、揭示核心機(jī)制:RUVBL2蛋白與神經(jīng)激活

該研究并未僅僅停留在現(xiàn)象的觀察層面,而是進(jìn)一步深入挖掘,揭示了3dA發(fā)揮作用的具體機(jī)制:
  • 作用靶點(diǎn):PVN神經(jīng)元中的一種關(guān)鍵蛋白——RUVBL2。該蛋白是生物鐘復(fù)合體的重要組成部分。研究表明,特異性敲除PVN神經(jīng)元中的Ruvbl2基因,3dA的所有抗衰老益處便會(huì)完全消失,這充分說明RUVBL2是3dA發(fā)揮抗衰老作用所必不可少的。
  • 關(guān)鍵區(qū)域:通過特異性破壞PVN神經(jīng)元,研究團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了該腦區(qū)是3dA發(fā)揮全身系統(tǒng)性保護(hù)作用的必要區(qū)域。只有PVN神經(jīng)元正常發(fā)揮作用,3dA才能對(duì)全身的生理機(jī)能產(chǎn)生積極影響。
  • 模擬驗(yàn)證:研究團(tuán)隊(duì)不使用藥物,而是采用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)直接定時(shí)激活PVN神經(jīng)元,成功模擬出了3dA治療帶來的幾乎所有益處,包括增強(qiáng)代謝節(jié)律、改善血糖水平、降低炎癥反應(yīng)、逆轉(zhuǎn)表觀遺傳年齡等。這些發(fā)現(xiàn)有力地證明了增強(qiáng)PVN神經(jīng)元的節(jié)律活動(dòng)本身,就足以對(duì)抗衰老,確立了其在抗衰老過程中的充分性。
   
五、意義與展望:為“時(shí)間療法”開辟新路徑

這項(xiàng)研究描繪了一條清晰的抗衰老通路:在正確的時(shí)間使用特定藥物→精準(zhǔn)增強(qiáng)大腦PVN的生物鐘振幅→通過RUVBL2等蛋白調(diào)控下游基因表達(dá)→恢復(fù)全身節(jié)律與組織間同步→逆轉(zhuǎn)多重衰老標(biāo)志,最終延長健康壽命。

該研究第一次將PVN的生物鐘確立為可藥物干預(yù)的衰老調(diào)控關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),為開發(fā)靶向生物鐘的抗衰老療法提供了全新且強(qiáng)有力的理論依據(jù)。未來,針對(duì)RUVBL2等靶點(diǎn)的藥物研發(fā),以及根據(jù)個(gè)人生物鐘相位優(yōu)化的“時(shí)間療法”,或許將成為我們對(duì)抗年齡相關(guān)疾病、延長健康壽命的新武器,為人類的健康長壽帶來新的希望。

六、衰老、生物鐘研究相關(guān)的生物標(biāo)志物檢測(cè)哪里有?
樂備實(shí)LabEx提供衰老、生物鐘研究相關(guān)生物標(biāo)志物的多重細(xì)胞因子檢測(cè)服務(wù):

貨號(hào) 產(chǎn)品名 檢測(cè)指標(biāo) 種屬
LXLBH10-1 人炎癥-10因子檢測(cè)服務(wù) IL-1 β/IL-1F2,IL-2,IL-4,IL-6 ,IL-8/CXCL8,IL-10,IL-12 p70,IL-13,TNF-α,IFN-γ Human
LXLBH15-1 人Th17細(xì)胞-15因子檢測(cè)服務(wù) IFN-γ,IL-10,IL-17F,IL-23,IL-4,IL-6,TNF-α,IL-17E/IL-25,IL-33,IL-31,IL-21,IL-22,IL-17A,IL-1β,sCD40L Human
LXLBH27-1 人細(xì)胞因子-27因子檢測(cè)服務(wù) 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
LXLBM10-1 小鼠炎癥-10因子檢測(cè)服務(wù) IL-1 β/IL-1F2,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6 ,IL-10,IL-12p70,CXCL1/GRO/α/KC/CINC-1,IFN-γ,TNF-α Mouse
LXLBR23-1 大鼠細(xì)胞因子-23因子檢測(cè)服務(wù) G-CSF,GM-CSF,GRO/KC,IFN-γ,IL-1α,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-10,IL-12 (p70),IL-13,IL-17A,IL-18,M-CSF,MCP-1,MIP-1α,MIP-3α,RANTES,TNF-α,VEGF Rat

樂備實(shí)(上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司旗下全資子公司),是國內(nèi)專注于提供高質(zhì)量蛋白檢測(cè)以及組學(xué)分析服務(wù)的實(shí)驗(yàn)服務(wù)專家,自2018年成立以來,樂備實(shí)不斷尋求突破,公司的服務(wù)技術(shù)平臺(tái)已擴(kuò)展到單細(xì)胞測(cè)序、空間多組學(xué)、流式檢測(cè)、超敏電化學(xué)發(fā)光、Luminex多因子檢測(cè)、抗體芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫組化、DSP空間多組學(xué)等30多個(gè),建立起了一套涵蓋基因、蛋白、細(xì)胞以及組織水平實(shí)驗(yàn)的完整檢測(cè)體系。

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標(biāo)簽: 3dA PVN 衰老
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