综述:昼夜节律钟及其对衰老和寿命的影响

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Biogerontology 4.4

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  (编辑推荐)本综述系统阐释了昼夜节律钟(Circadian clock)通过调控转录-翻译振荡维持细胞稳态,其功能失调(CD)与衰老及寿命缩短密切相关。重点探讨了非药物干预(如饮食限制、运动)对节律重编程的作用,为促进健康衰老(healthy aging)提供新视角。

  

昼夜节律系统的核心机制
昼夜节律钟通过核心时钟基因(如ClockBmal1)的转录-翻译负反馈环路驱动约24小时的生物振荡,协调细胞代谢、DNA修复等关键进程。中央时钟(下丘脑SCN)与外周时钟(如肝脏、肌肉)的同步对维持机体稳态至关重要。

衰老与节律失调的双向关联
衰老导致时钟基因表达振幅降低,外周时钟去同步化加剧,进而诱发氧化应激和线粒体功能障碍。动物模型显示,节律紊乱(CD)会加速衰老标志物(如senescent cells)积累,缩短寿命达20%。现代生活方式(如蓝光暴露、轮班工作)进一步放大这种恶性循环。

非药物干预的节律重编程策略

  1. 饮食限制(DR):限时进食(TRF)可增强Per2基因节律性,激活AMPK/SIRT1通路,延长小鼠寿命15%;
  2. 运动干预:耐力运动通过肌肉分泌因子(如FNDC5/irisin)重置外周时钟,改善老年个体睡眠-觉醒周期;
  3. 光周期调控:黎明模拟光照可恢复老年SCN神经元电活动节律。

转化医学前景
靶向时钟基因的小分子(如KL001)和低温等离子体技术展现抗衰老潜力。未来需探索个性化节律干预方案,以实现"时钟医学"向临床的跨越。

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